2011年华中科技大学获得了科技部聚变能研究专项支持,开展ITER大功率RF负离子源激励器关键技术与工程样机研究,已建成了一个大功率射频负离子源激励器实验平台,下一步的目标是在前期基础上增加铯系统和引出部分,研制出一个完整的负离子源。本文主要为其设计一个量热计型束流检测装置,对束流轮廓、功率分布和密度分布等参数进行测量,并研究离子源结构、参数对束流性能的影响规律,为将来更大面积、更高流强的射频负离子源束流检测打下基础。通过对各种量热计结构的模拟分析,本文选择了一种准绝热型量热计,既可以保证束流检测的精度和分辨率,又能够满足快重复、长脉冲束流测量的要求。所设计的量热计采用分离的小铜块作为束流收集器,铜块与整体的水冷板之间采用细铜柱连接,这种结构避免了收集器之间的热交换,保证了束流测量的空间分辨率;水冷带走的热量通过小铜柱传导,不会对测量造成较大误差;同时,在完成一次测量后,收集器上的热量能够在比较短的时间内被带走,恢复温度,以便进行下一次测量。本文对水冷部分进行了分析设计,以确保水冷部分在限定时间内能将量热计温度降下来,从而保证了量热计能长时间稳定运行,完成对快重复束流脉冲的测量。本文完成了量热计数据采集系统和控制系统的设计,研究了量热计数据处理方法,编写了根据量热计测量数据计算束流半宽度和发散度等参数的程序。研制了一个小型的模拟试验装置,热吹风机模拟实验和电子束辐照实验验证了所设计量热计的可行性和可靠性。