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杂质总是伴随着等离子体的存在而存在的，它对托卡马克等离子体行为有重要影响。本篇论文主要研究了HT-7超导托卡马克等离子体基本杂质行为，以及等离子体杂质粒子输运分析。主要工作和研究结果简略概括如下：
欧姆条件下运用OSMA系统拍摄得到的一套完整的HT-7托卡马克等离子体近紫外和可见区的摄谱分析结果(2000 A～7000 A)，并列出了已明确能够识别的谱线。其中碳氧为HT-7托卡马克等离子体主要杂质成分。
因为芯部等离子体、边界等离子体和第一壁三者之间的强耦合关系，壁条件对等离子体品质及等离子体电流的建立有直接的影响。本论文讨论了各种壁条件对HT-7托卡马克等离子体杂质水平的影响。
通过对具有主动水冷结构的石墨限制器与钼限制器使用实验结果的对比，使用石墨限制器时有效电荷数仅为之前的50％～70％，在高密度下降幅最大；碳杂质通量有所减小；OV仅为之前的15％～25％。具有SiC表面涂层的石墨代替高Z材料作为限制器表面材料，有效的抑制了来自于边界的杂质进入主等离子体区域，明显降低等离子体的整体杂质水平。
由ICRF硼化前后对等离子体的近紫外及可见光谱的全谱分析、特定杂质线辐射的监测、有效电荷数测量以及辐射功率对欧姆功率比的分析，可以看到，ICRF硼化对等离子体杂质的抑制作用明显，尤其是氧杂质，等离子体有效电荷数降低一倍左右；辐射功率的降低拓展了等离子体运行区间，得到了更高电子密度的等离子体放电。通过对杂质在硼化前后不同阶段的行为进行跟踪比较可知，硼膜的寿命大于1000次放电。
对ICRF硅化前后等离子体杂质行为也进行了研究。硅化对杂质的抑制作用水平与硼化基本相同，但因硼化所用材料含有大量氢，硼化后有很高的再循环，而硅化则不存在这样的问题；硼膜甚至在1500次放电后，杂质水平仍低于硼化前，而硅膜寿命仅约150次放电；硼的电荷数Z比硅低。故综合而言，ICRF硼化技术成为HT-7的正常运行和实验的首选。
通过对硼化后低杂波条件下杂质水平的监测结果分析，说明存在高功率电流驱动时，ICRF硼化对杂质的控制维持了很好的效果。主要得益于硼化使快电子与第一壁相互作用的强度减弱，抑制了杂质的产生。
在杂质粒子输运分析方面，首先简要概述了杂质粒子经典输运理论和新经典输运理论，并介绍了杂质粒子反常输运理论的研究现状。
本文以杂质粒子输运研究为目的，给出由现有HT-7托卡马克近紫外及可见光谱测量手段得到体发射系数空间分布的方法。在本文中，CV(2271 A)和OV(2781 A)体发射系数空间分布由可见及近紫外转镜扫描系统UV的空间扫描测量得到。CIII(4647 A)体发射系数时空分布由VIS系统测量得到。
本文所述一维杂质输运程序是基于柱对称假设的，在这里我们选择新经典加反常输运模型。杂质粒子的扩散系数Dk(r)和对流速度Wk(r)是通过模拟实验测量所得被电离轻杂质线辐射体发射系数εk(r)得到的。
以杂质输运模拟为手段，对HT-7托卡马克等离子体在欧姆放电条件下，在不同的中心弦平均电子密度-ne时的碳杂质粒子径向输运行为进行了研究，结果显示随着-ne。的增加，杂质粒子输运系数降低，即在较高-ne下，杂质粒子输运被抑制。在边界区(r≥20 cm)，总的杂质粒子通量Γk随着半径F迅速增加，并且是向外的。随着-ne的增加，Γk减小，说明杂质粒子输运减弱。随着-ne的增加，杂质粒子约束时间τz和全局粒子约束时间τp有相同的变化趋势，说明全局粒子输运和杂质粒子输运随着电子密度的增加，同时被抑制。