非相干激光汤姆逊散射诊断的准确性和权威性已得到了普遍的认可，因此非相干激光汤姆逊散射诊断系统作为等离子体物理研究中最为重要的诊断之一，在各大托卡马克和仿星器装置上得到发展。它可以用来测量等离子体电子的温度和密度，并且通过布置多个测量点和提高激光脉冲数可以给出电子温度和密度的时空分布。电子的温度、密度是等离子体基本参数测量中最重要的内容。并且随着对等离子体研究的深入，人们迫切需要了解小尺寸、短时间内等离子体特性的变化，这就要求非相干汤姆逊散射诊断提供具有高的时间和空间分辨率的数据结果。本论文正是在这样的背景下通过理论研究和技术改造，成功地在HT-7托卡马克上建设和完善一套Nd：YAG激光汤姆逊散射系统，可以给出中心点等离子体电子温度、密度的时间演化。时间分辨率达100ms。测量结果表明电子温度在300eV以上估计误差小于10％，300eV以下小于15％；密度1.0×1019m-3以上误差小于15％，基本达到目前国际上同类诊断的精度水平。我们还在此基础上设计、建设EAST托卡马克激光汤姆逊散射诊断系统，完成初期5个测量点的系统建设工作，将于近期用于测量EAST物理实验中的电子温度、密度时空分布。　　 论文从应用角度通过理论分析讨论了托卡马克装置上汤姆逊散射系统的适用范围；对目前国际上各大装置激光汤姆逊散射诊断系统调研，比较各系统优势，应用于HT-7和EAST托卡马克激光汤姆逊散射诊断设计、建设中；对HT-7托卡马克汤姆逊散射诊断原有的采集系统重新编写软件，实现连续、自动采集分析；自行设计、制作了全自动相对标定系统，提高了相对标定精度，提高了标定效率；完成HT-7托卡马克汤姆逊散射诊断系统绝对标定研究，实现瑞利、拉曼绝对标定，并通过理论研究和实验，提出新的密度计算方法，提高了密度诊断精度；调试成功由DII-D协助设计的新谱仪，并在2008年HT-7物理实验中实现了稳定、可靠的运行；与外单位合作为EAST汤姆逊散射诊断系统设计制作了新的收集透镜组，有利于散射光收集和提高测量精度；为EAST托卡马克汤姆逊散射诊断重新设计构建了一套数据采集、控制和分析系统，较HT-7托卡马克的采集、控制和分析系统在数据采集能力，采集精度、控制能力和计算能力上都有很大提高；针对HT-7和EAST托卡马克运行条件，分析汤姆逊散射诊断系统的适用性。最后，给出了不同放电条件下的部分实验结果，并提出下阶段EAST激光汤姆逊散射诊断系统发展的一些思考。