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受控核聚变研究在解决能源短缺问题上具有十分重要的意义。偏滤器是实现聚变反应堆排热、除灰、杂质控制和降低第一壁材料侵蚀的关键部件。世界上运行的先进托卡马克大多数采用偏滤器位形，包括EAST装置。本文介绍了托卡马克装置中偏滤器的作用与主要任务，研究了非弹性碰撞问题；调研了偏滤器位形放电的功率密度不对称性、放电密度与磁场方向对靶板功率密度不对称性的影响，以及边界等离子体参数与上游密度、平行热通量的关系等课题。这些研究为EAST偏滤器等离子体基本特性的实验研究提供指导。
由于静电朗缪尔探针具有比较高的时空分辨率，多年来探针阵列被各大装置用作常规诊断。由于三探针具有快速测量边界等离子体参数的能力，因此，EAST偏滤器探针诊断采用三探针阵列。探针阵列也一直是EAST偏滤器的核心诊断。本文阐述了探针测量的基本原理，介绍了EAST偏滤器等离子体诊断，包括偏滤器探针诊断与光谱诊断。
本文着重研究了双零位形偏滤器等离子体基本特性。首先对EAST单、双零偏滤器位形进行优化研究，在优化双零偏滤器位形基础上，开展了不同位置充气对偏滤器等离子体影响的实验，并将充气实验结果用于长脉冲LHCD的密度反馈实验，首次获得了60秒的长脉冲LHCD放电；重点开展了密度爬升的双零偏滤器等离子体的研究与实验，首次获得偏滤器脱靶等离子体。观察到了偏滤器等离子体的三种不同状态：鞘限制状态、热导限制状态以及脱靶等离子体状态。本文研究了EAST装置单零偏滤器位形放电的不对称性，开展了下单零不同位置充气与密度爬升实验研究，获得了大量的实验结果。作者还开展了LHCD和欧姆等离子体电流条件下的偏滤器实验，获得了长脉冲LHCD偏滤器等离子体基本特性的初步实验结果。这些研究成果，对EAST的高功率、长脉冲条件下的稳态运行具有十分重要的意义。