托卡马克装置等离子体边界区域的中性粒子对于L-H模转化、热流、第一壁以及边界台基等研究都有着极其重要的意义。但是,EAST装置上没有能够提供等离子体边界区域中性粒子局域测量的诊断。这是由于:（1）EAST装置窗口位置有限,没有多余空间用于发展新的诊断系统;（2）中性粒子本身并不带电,很难进行测量;（3）传统的气压计很难深入EAST装置中较深的位置,也很难经受等离子体热流的冲击。因此,本文设计了一套应用于EAST装置的双光子诱导荧光（TALIF）诊断系统,用于测量EAST装置边界区域的中性粒子密度。针对双光子诱导荧光诊断系统的理论以及方法,本论文具体做了如下研究:（1）基于切向汤姆逊散射（TS）诊断系统设计了一套双光子诱导荧光（TALIF）诊断系统。切向TS诊断系统能对EAST装置边界区域（0.8a-0.95a）等离子体电子温度（Te）、密度（ne）进行测量,空间分辨率5 mm,激光重复频率1/10 Hz。根据物理研究需求以及实际条件限制,本文基于切向TS诊断系统设计了一套双光子诱导荧光诊断系统,包括205 nm窄带激光光源、高通量光谱仪、探测系统以及时序控制系统。该TALIF诊断系统能对EAST装置0.95a-1.1a区域内的中性粒子密度进行测量,总共可以测量10个点,空间分辨率为5mm,重复频率为1-10 Hz。随后,对理论荧光信号强度、整个系统的传输效率以及EMCCD探测器接受到的光子数进行计算,与Filterscope系统测量到的背景Dα信号进行了对比,并对系统进行了初步测试,验证了系统的可行性。（2）设计并建成TALIF测试平台。由于实际条件限制,TALIF诊断系统不能直接对EAST装置边界区域的中性粒子进行测量,因此,根据EAST装置边界区域的实际放电条件,设计了基于辉光放电的TALIF测试平台,该平台包括放电腔体、电子枪、真空泵系统、水冷、直流高压电源、静电探针系统;放电腔体内径80 cm,包含10个观察口;直流高压电源的最高输出电压为2 kV,输出电流在0.4A-1.5 A连续可调;真空泵系统包括机械泵和分子泵。经测试,系统的最低工作气压为8×10-5 Pa,电子密度范围为1015-1016 m-3,在开启电子枪以后,电子密度最高可达1018 m-3,电子温度为几个电子伏特,测试验证了本TALIF测试平台可用于模拟EAST装置边界区域的边界放电。（3）基于有限元模拟软件COMSOLMultiphysics,对TALIF测试平台内的等离子体电子温度（Te）、电子密度（ne）、电离率以及中性粒子等参数进行仿真模拟。由于TALIF测试平台静电探针不能对测试平台内的任意位置和所有参数进行测量。因此,使用模拟软件COMSOL Multiphysics对TALIF测试平台内的参数进行仿真模拟。基于气体放电理论、电子漂移扩散输运方程、重离子输运方程以及直流辉光放电的边界条件等理论,建立测试平台的物理模型,确定H2/Ar混合气体放电的反应方程式,设置初始条件以及模拟网格,对TALIF测试平台内的不同电压、不同气压下的放电参数进行了模拟仿真,并采用测量帕刑曲线的方式进行验证。结果表明,模拟值与实验值能很好的符合,曲线趋势一致,最大误差为10%,验证了仿真模型的准确性。（4）使用TALIF诊断系统对测试平台进行测试。最后,将TALIF诊断系统安装在TALIF测试平台,并对荧光信号强度进行了模拟计算。