负氢离子源被应用在：磁约束聚变,中性束注入和材料表面加工改性等过程中。ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor）即国际热核聚变实验堆计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。对于磁约束聚变反应,反应的点火温度通常需要达到很高温度。而由于经典的欧姆加热的局限性：等离子体电阻随电子温度增加而下降,欧姆加热效率下降,不能达到点火要求（D-T反应离子温度：10-20keV）。从而中性束注入作为一种高效的辅助加热方式,被有效的应用在聚变装置中。为了能满足产生高速,高能中性束的要求,马克普朗克研究所设计了一种负氢离子源,等离子体产生的高能负氢离子通过中性化后注入托克马克装置,达到加热的目的。本篇论文采用整体模型,对负氢离子的源区进行模拟,通过对氢分子,氢原子,氢正离子（H₃⁺,H₂⁺,H⁺）,氢负离子（H-）和电子的粒子数平衡方程和电子能量平衡方程进行求解,研究不同粒子的密度和电子温度随着吸收功率和气压的变化。通过研究发现,在固定气压的情况下,H₂⁺和H⁺的密度随着功率的增加而增加,H₃⁺的密度随着功率的增加先显著增加然后开始逐渐减小,在较低功率时,H₂⁺的密度占着主导地位,在高功率的情况下,H⁺密度占主导地位。H-的密度随着功率的增加而减小。在固定功率的情况下,随着放电气压的增加,H⁺的密度先增加后减小,H₂⁺的密度逐渐降低,H₃⁺的密度逐渐升高。在较低放电气压下H⁺的密度占主导地位,在高气压下,H₃⁺的密度占主导地位。底端开放模型与封闭模型的比较：固定气压的情况下,H₃⁺的密度在开放情况下衰减的更加剧烈,固定功率时,H⁺和H₃⁺密度的变化趋势在两种情况下基本相同,然后对于H₂⁺的密度在开放情况下变化的要比封闭时的变化缓慢。温度为500 K时的H⁺密度要高于假定温度为300 K时的密度,假定温度的变化对H₂⁺和H₃⁺密度的影响并不是很大。固定为500 K的电子密度要高于300 K时的电子密度。电子温度并不随着假定温度的变化而变化。