磁诊断为磁流体不稳定性的测量与控制提供了重要信息，是托卡马克装置中最基本的诊断系统。J-TEXT装置已搭建多套磁诊断系统，在物理实验中得到了广泛的应用，但深入的实验研究要求更准确的测量磁流体不稳定性的时频特性(幅值、频率、相位等)，这对磁诊断提出了更高的要求：1)涡流作为磁诊断的一种主要误差，亟需补偿和优化复杂电磁作用下的其响应对磁诊断的影响，2)升级磁诊断用于测量低频(<1kHz)磁流体不稳定性。基于以上需求，本文研究了J-TEXT装置磁诊断涡流的响应特性并对其进行优化与升级，并为ITER现已设计的磁诊断系统进行了误差仿真分析和优化设计。
　　本文研究了J-TEXT装置上Mirnov探针的高频涡流响应。为模拟装置中的复杂电磁环境，设计搭建了一个1-300kHz的均匀磁场测试平台，研究了Mirnov探针的涡流响应与周围导体材料种类、距离以及磁场频率的关系。引入了相量表达式来描述涡流产生的磁场。研究发现涡流效应随着间距的增加而减小，随着频率的增加而增加。当频率增加导致趋肤深度为导体厚度一半时(100kHz左右，石墨)，涡流场的幅度随着频率的升高而减小。涡流场的相位会随着频率的升高(50kHz左右，304不锈钢)逐渐与原磁场完全反向。研究还发现较低频(<10kHz)的磁扰动在石墨上引起的涡流效应可以忽略不计。根据本文研究结果，通过对J-TEXT实验测量到的磁流体不稳定性进行补偿，可以得到更大的磁扰动幅值并减小测量信号的时间延迟。此外，在磁诊断设计中，基于本文研究的响应特性可以针对待测信号频率设计涡流响应最小的导体材料与距离组合。
　　本文设计并搭建了J-TEXT装置高场侧磁探针阵列。为便于J-TEXT偏滤器位型实验的开展，本文将高场侧极向Mirnov探针进行了改造，同时在高场侧偏滤器靶板后设计安装了磁探针阵列，其中纵向探针共2组(10个)，用于补充因拆除极向Mirnov阵列所缺失的极向空间分辨率；径向探针共2组(14个)，用于测量径向锁模信号。该径向探针均避开了扰动场鞍形线圈，保证了开展扰动场实验时测量不受扰动场鞍型线圈的影响。利用本文设计的高场侧磁探针阵列，在实验中测量到2/1共振扰动场穿透产生的n=1锁模，获得了更多极向分布信息。并对磁扰动诊断系统的集成做了初步的设想与工作。
　　本文针对ITER上光纤电流传感器开发了误差仿真程序并开展参数敏感性分析和优化设计。本文建立了针对ITER的FOCS偏振态变化的仿真程序。利用该程序，对等离子体电流、入射光偏振态偏转角以及法拉第镜误差进行了分析。分析发现，弯曲和扭转引起的双折射将对输出光偏振态产生显著影响。针对该影响，本文设计了一种反馈方法，对上述误差进行补偿和优化。