中文摘要：

随着等离子体约束包括杂质在内的粒子约束的不断改善带来的密度峰化和杂质聚芯问题是未来托卡马克反应堆所面临的关键问题之一。因此如何正确理解杂质输运，如何发展相应的控制手段以及对控制过程机制的理解，这些都是急需解决的重要问题。本项目采用了主动充气和主动诊断束光谱（CXRS、BES）相结合的国际先进的方法来开展研究的。通过向HT-7负磁剪切具有内部输运垒的等离子体中同时注入两种微量的非循环杂质气体（氖气和氩气），利用诊断中性束与离子和电子碰撞发出的电荷交换复合光谱和束辐射光谱，同时测量出三种杂质粒子品种碳、氖、氩离子密度的时空分布来观测杂质粒子的聚芯随核电荷数增加而增强的新经典效应，并利用新经典杂质输运数值模拟与实验结果比较，探索HT-7负磁剪切具有内部输运垒的等离子体芯部的新经典杂质输运效应。并依据新经典杂质输运机制用主动的中心离子回旋共振加热手段来抑制密度剖面的峰化和屏蔽杂质离子的聚芯。

结论摘要：

随着等离子体约束包括杂质在内的粒子约束的不断改善带来的密度峰化和杂质聚芯问题是未来托卡马克反应堆所面临的关键问题之一。因此如何正确理解杂质输运，如何发展相应的控制手段以及对控制过程机制的理解，这些都是急需解决的重要问题。本项目采用了主动和被动光谱诊断的方法来开展研究的。首先发展了多套被动光谱测量诊断和一套主动光谱诊断- - 电荷交换复合光谱CXRS和束辐射光谱BES测量诊断，用BES测量和优化了诊断中性束DNB的成份，用CXRS测量了裸露的碳离子和硼离子与中性氢发生的电荷交换复合反应并得到离子温度，用被动光谱测量了HT-7高性能和长脉冲等离子体中等离子体的有效电荷数以及主要的碳，氧杂质离子辐射的时空行为变化与等离子体密度之间的关系，研究了稳态等离子体运行模式下的一些新特性。探索了HT-7低杂波非感应电流驱动的稳态等离子体中主要杂质碳，氧的来源和行为特点。通过利用新的石墨限制器，软磁材料，离子回旋硼化和低杂波功率负反馈控制获得非感应全波驱动等离子体等新的技术进步从而在HT-7托卡马克上得到了Te(0)~1.0 keV, ne(0)~0.75 × E19 m-3和长度为306秒的长脉冲等离子体