中性束注入是实现磁约束聚变装置托卡马克加热目标的主要辅助加热手段之一,同时也是四种辅助加热方式中,原理最清楚、加热效率最高的一种加热方式。强流离子源作为中性束注入系统最重要的部件,其性能是决定整个系统能否稳态高功率运行的关键因素之一。目前EAST中性束注入系统所使用的是传统的热阴极强流离子源,由于其头部电源工作在高电位上不便于控制和维护,且易受灯丝寿命的影响而限制其运行时间。而射频离子源相对于热阴极离子源具有结构简单、控制维护方便、没有灯丝不会造成电极污染,且没有灯丝寿命限制等优点,是一种最有可能实现长脉冲稳态运行的新型离子源。为了满足长脉冲运行和未来NBI高能量离子源的要求,EAST NBI团队调研了国内外射频离子源的发展现状并且结合已有的理论和实验基础开展了相关的设计和研究。由于是首次研制,因此有必要开展射频离子源等离子体激励特性的相关研究。本课题首先深入调研了国内外射频离子源的发展现状,在此基础上分析了射频放电的气体击穿判据以及放电室内的产生的两种电场的大小和作用,对影响等离子体放电的结构参数进行了初步分析。其次,根据选定的物理模型对射频离子源进行放电模拟,分析了电子密度、电子温度和等离子体电势的剖面分布以及电子密度与等离子体电势之间的关系,并分析了等离子体放电的趋肤效应。重点研究了线圈匝数、匝间距及驱动器直径等结构参数对等离子体放电的影响,根据模拟结果并结合实际需求确定了最终的EASTNBI射频离子源的结构参数。在此结,构基础上,进一步研究了射频功率和放电气压对等离子体参数的影响。最后,在现有的射频离子源测试平台上,对射频离子源进行了等离子体激励的实验研究,探索了进气气压、射频馈入功率对电子密度和电子温度的影响,并且利用水流量热计系统采集了法拉第屏蔽筒、线圈等部件的温升,分析了射频放电过程中各部件上的功率沉积分布情况。本课题的开展为EAST NBI射频离子源的发展奠定了一定的理论和实验基础,为射频离子源的结构优化提供了一定的参考。