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等离子体内部表面材料（尤其偏滤器靶板）上高的粒子和热流是当前托卡马克以及未来磁约束聚变装置实现高功率、长脉冲放电所要面临的一个巨大挑战。许多靶板热和粒子流沉积的相关问题需要解决，诸如:粒子和热损耗、边界再循环、杂质回流和峰值热流限制。基于EAST装置，研究偏滤器SOL等离子体行为是非常重要的，尽管许多边界问题任然不清楚、很难完全理解。 主等离子体的粒子和热穿过闭合磁面进入SOL，最终沉积到面向等离子体材料表面。基于高时空分辨的边界和偏滤器探针诊断，本论文主要对边界粒子和热流输运以及偏滤器靶板的沉积行为进行了系统的研究。 对于未来高功率长脉冲聚变装置设计运行，如ITER，偏滤器靶板粒子和热流的不对称研究是非常必要的。依托EAST装置，本论文对不同偏滤器位形、L-和H-mode等离子体放电下偏滤器的不对称性进行了分析研究。SN结构下，随着环向场方向BT（或者离子▽B漂移）反转，粒子流不对称性发生反转或者缓解。外靶板的热流一般要高于内靶板，随环向场反转，热流不对称性仅仅变得更加对称或者略微反转一点。实验结果发现SOL漂移流对偏滤器内外不对称性起到了关键性作用。对于DN结构，存在最强的内外不对称性，不依赖于环向场方向。 Type-ⅠELMs进一步加剧了偏滤器内外不对称性，同样也展现出与BT方向的强烈依赖。顺场（离子▽B漂移向下）LSN条件下，更多粒子进入内偏滤器，而当离子▽B漂移指向上时，内外不对称性发转。外中平面马赫探针测量的等离子体流代表了PS流的方向，顺场条件下指向内靶板，而反场条件下指向外靶板，一致于偏滤器粒子流内外不对称性的观测结果。因为ELM期间，粒子源主要局域在外中平面附近，不同方向PS流驱动粒子流到达不同靶板，表明PS流对不对称性的关键作用。Type-Ⅲ ELMs期间偏滤器不对称性展现出类似与type-ⅠELMs的趋势。Inter-ELM和ELM-free阶段，顺场条件下同样展现出较强的偏滤器内外不对称性，即更多粒子流到达下内靶板;对于环向场反转，粒子流内外比值升高，变得更加对称。 2014年EAST上偏滤器成功升级为了ITER-like活性水冷钨偏滤器结构，同样对升级后的上偏滤器的粒子和热流内外不对称性进行了分析，包括L-和H-mode阶段。ITER-like偏滤器下的内外不对称性展现出类似的趋势。 偏滤器靶板上粒子和能流沉积宽度受到SOL内平行和垂直磁场方向输运间的竞争影响。托卡马克中，能流沉积宽度的预测是SOL等离子体物理研究中最重要的任务之一。在EAST上，对于各种偏滤器结构射频（RF）波加热，已经分别在L-和H-mode等离子体放电条件下的偏滤器粒子和热流沉积宽度进行了定标。一个重要发现表明等离子体电流Ip（或者等价于极向场Bp）同SOL宽度间存在强烈反比关系。偏滤器探针测量的能量衰减长度λq很好的一致于粒子流衰减长度λjs。此外，等离子体电流的定标不依赖于偏滤器位形结构。EAST上粒子和热流宽度定标的研究有利于推广到未来托卡马克装置，如ITER。本论文也对偏滤器内外靶板的粒子流衰减长度λjs和展宽S进行了对比研究。在USN放电条件下，内偏滤器靶板的λjs低于外靶板，而Sjs存在相反的关系，上外靶板的λjs基本一致于之前定标关系。EAST上，外内靶板的粒子流衰减长度比值同(1+δ)/(1-δ)存在依赖关系（δ表示三角度），定性一致于Goldston对能流衰减长度理论预测的结果。