因其加热效率高、加热机制清楚等优点,中性束注入(Neutral Beam Injection)加热被广泛应用于大中型磁约束受控核聚变装置。HL-2M装置是HL-2A装置的改造升级装置,其建造目的是研究未来聚变堆相关物理及其关键技术,研究高压比、高参数的聚变等离子体物理,为下一步建造聚变堆打好基础。为了研究HL-2M装置NBI加热用的80kV/45A/5s热阴极离子源束光学特性,本文利用现有的离子源测试平台,设计并加工采用红外CCD成像技术的束光学诊断系统。并采用实验研究的方法,扫描离子源的放电和引出参数,测量离子源引出粒子束轰击量热靶板产生的温度分布。得到温度分布后,利用matlab软件进行高斯拟合,获得了对应参数下量热靶上的束功率密度分布,得到束功率密度空间分布区间特征参数1/e半宽度。实验结果表明,HL-2M装置NBI加热系统80kV/45A离子源可用的导流系数范围为0.7微朴～1.5微朴。同样导流系数下,梯度电极与等离子体电极的分压比较高时,引出束流的半宽度较小。此外,为了更好的研究离子源束光学特性,对离子源测试平台进行升级改造,设计了一套可移动的5s长脉冲离子源诊断系统。利用安装在铜靶上的热电偶阵列,对离子束进行截取测量。其中本文主要介绍了量热靶、移动平台、中性化管道等部件的设计,为下一步实验做好了基础。