本论文工作主要分为两个部分:通过电磁场仿真对两种不同的微波探针的特性进行了研究;建立了反场箍缩装置电磁模型，并以此为基础设计了反场箍缩装置KTX的包含稳定壳在内的极向场系统。　　敏感型吸收探针(SPAP)是一种简单有效的等离子体局域诊断方法。敏感型吸收探针的S11特性曲线的吸收峰的频率对应了其所激发等离子体表面波的频率。利用数值模拟的方法分析了等离子体表面的激发和传播图像。研究发现，入射波在激发区激发后会有三条不同的传播路径。随后通过传播区中的信号，计算了等离子体表面的色散关系。发现了敏感型吸收探针先前理论的部分不足，随后通过研究，对表面波传播的物理图像进行了描述并补全了敏感型吸收探针的相关理论。　　截止探针是一种利用微波在等离子体中的截止现象对于等离子体密度测量的新方法。先前的实验和模拟工作都是在非磁化低温等离子体中进行的。选择截止探针的共振工作模式对不同外加磁场等离子体进行了数值模拟。研究发现，随着外加磁场的加入，原本S11特性曲线发生了不同的变化。其共振频率变为上杂化频率附近。对于截止探针，磁场方向的影响不明显。这些数值模拟结果表明截止探针同样适用于磁化低温等离子体诊断。　　包括欧姆场、平衡场、稳定壳的极向场系统的设计是磁约束聚变装置设计的基础。稳定壳的加入使得极向场、等离子体电流之间的耦合变得十分复杂。稳定壳中的涡流对其他三种极向电流的变化十分敏感，这使得其对极向磁场的影响不可忽略。在这种情况下，提出了一种新的极向场系统的设计方法。通过使用使用低μ材料代替导电外壳、电流丝代替等离子体，建立了KTX电磁模型。在电磁模型中，三维的时域问题可以转化为二维静磁问题，这使得计算速度和精度得到大幅提升，并且可以在极向磁场计算综合考虑稳定壳的作用。通过电磁模型设计了包含稳定壳在内的KTX装置极向场系统，随后又针对主机和电源进行了极向场的优化设计。　　反场箍缩装置中的导体壳在维持等离子体平衡和抑制不稳定性中起到了至关重要的作用，因此需要特别的设计和优化。KTX装置的稳定壳包含了6mm不锈钢真空室、1.5mm稳定铜壳、两个包覆50°的垂直切缝、两个包覆60°的水平切缝组成。由于切缝的存在，切缝附近会产生较大地误差场，为了研究如果抑制误差场，采用三维电磁模型对三种切缝结构进行了分析。结合壳电流的变化，解释了三种切缝结构对误差场的影响。在比对了包覆结构和交叠结构之后，确定了50°范围的包覆结构作为KTX稳定壳的被动控制手段。随后又对包覆结构进行了进一步的优化，最终采用过了16饼电连接的包覆方式。通过平衡场设计、被动控制、主动控制等三种方式，KTX装置稳定壳系统被最终设计。　　至此，完成了一种高效欧姆加热、极向场线圈自适应、非圆截面双C可进性的包含稳定壳在内的极向场系统设计。