在工业生产中，尤其是材料制备中，等离子体技术是关键的技术之一，尤其在半导体工艺生产中，发挥了重要作用。在高温领域，等离子体技术是研究可控核聚变的唯一技术途径，主要实验装置有仿星器、托卡马克、反场箍缩、磁镜和球马克，在众多实验装置中托卡马克获得了长足发展。为从多种途径研究可控核聚变问题，中科大KTX实验室自行设计并且建造了国内首个反场箍缩可控核聚变实验装置，并且实现了15ms的脉冲放电。中科大孙玄教授领导的团队设计建造了国内首个也是最大的一个串节磁镜实验装置，取得了丰富的研究成果。　　为了克服静电探针诊断等离子体参数存在的诸多问题，发展了很多其他诊断方式，如光谱诊断，微波诊断等，其中微波探针是一种结构简单，测量精度较高的非介入式诊断方法。其理论依据主要有两种，一是通过测量等离子体的等效介电常数，反推等离子体密度。另一种方法是测量微波在天线和等离子体交界面形成的表面波，通过表面波的色散关系反推等离子体密度。　　论文主要介绍了以下工作成果，即外差微波电路的概念设计与搭建测试，并且借鉴微波反射计和矢网数据分析方法，发展了适用于此套电路的数据处理方法;从仿真和实验两方面入手，研究了微波探针在磁化等离子体中的谐振特点，初步结论可知微波探针在磁化等离子中形成的共振峰与磁场密切相关;最后介绍了针对针对空间电磁波进行滤波的频率选择表面。　　论文中结合微波探针，设计了一套用于提高微波探针测量精度的外差微波电路系统。利用4MHz作为调制频率，通过分析电路中频信号的幅度和相位信息能够反推微波探针的谐振频率，进而完成等离子体密度信息的测量任务，同时对信号进行逆傅里叶变换得到时域脉冲波形，进一步可反推反射点的空间位置。因此微波电路能够替代矢网，完成谐振频率的测量。　　随后，论文从仿真计算和实验入手，研究了微波探针应用到磁化等离子体环境时的新现象。计算中发现微波探针在磁化等离子体中形成的谐振频率是与电子回旋频率相关的。计算中借助了CST高频电磁仿真模块，通过定义等离子体频率、碰撞频率、电子回旋频率来定义磁化等离子体，计算中通过对比不同参数设置下的计算案例，发现，微波探针在磁化等离子体中形成的谐振频率只与预设的电子回旋频率有关。并且我们从实验中进行了论证，ICP放电产生等离子体，同时在源附近构建永磁体，当等离子体扩散至磁场区域就形成了局域磁化的等离子体。实验中发现，微波探针的谐振频率只与局域磁场强度有关，与仿真结果相同。　　文章最后介绍了有关频率选择表面的相关计算结果。通过仿真计算我们发现高通滤波板是波长敏感器件，并且在波导中有规律的填充介质可以提高通带与阻带的斜率。