场反位形（Field-Reversed Configuration,FRC）是由极向磁场约束的紧凑环形等离子体,它具有一个封闭的场线等离子体区域。在场反θ箍缩形成FRC的研究中,一般采用θ振荡方式进行预电离,其电源拓扑中的预电离PI支路与主场Main支路存在强烈耦合,电源运行效率与电源运行参数之间存在难以调和的矛盾,从而限制了最终场反等离子体形成参数。一种解决思路是采用旋转磁场进行预电离,可以去除PI支路,实现脉冲电源电离支路与主场支路的解耦。本文的主要内容是研究旋转磁场对FRC注入气体的电离优化作用,为此设计搭建了旋转磁场电离实验装置HUST Rotating Magnetic Field（HRMF）。本文主要包括以下几个部分:第一部分首先阐述了可控核聚变能相对其他能源的优点,引出了场反位形等离子体,针对场反位形前期初始等离子体的形成引出了旋转磁场,讨论了旋转磁场在场反位形中的应用研究现状,最后分析了旋转磁场电离实验的实验难点。第二部分详细介绍了HRMF装置研制包含的各部分的设计,主要包括旋转磁场磁体电源及其线圈、准稳态磁场磁体电源及其线圈、基于IGBT的氢闸流管触发系统、真空系统和脉冲注气系统等。两套高压脉冲电源分别给两套高压利兹线线圈放电,放电电流频率高达92 k Hz,控制电流幅值相等,相位相差90°,从而产生一个暂态旋转磁场。高压功率开关采用氢闸流管,旋转磁场磁体线圈采用高压利兹线,用于克服高频电流的趋肤效应,从而减小线圈内耗。精确计算得到了旋转磁场磁体线圈的电感、电阻值,分析计算了旋转磁场电离耦合输出的能量情况。准稳态磁场磁体线圈采用48个0.01 F的电解电容并联供电,可提供磁场大小500 G,维持时间10 ms的轴向背景磁场。为了实现气体的脉冲控制注入,设计了电磁阀的驱动电路,同时微流量计串联电磁阀可以更好的控制注入气体的量。第三部分介绍了旋转磁场电离实验装置配套的等离子体诊断系统。首先阐述了单探针、双探针、三探针、磁探针的测量方法和对应原理,最后详细介绍了静电三探针和三维磁探针的设计和制作细节。第四部分首先介绍了旋转磁场预电离装置运行控制平台,再详细介绍了装置运行整体流程,最后在HRMF装置上使用氩气开展了初步的旋转磁场电离实验,测量得到电离产生的等离子体电子温度在10 e V左右,电子密度在1017m-3量级。