中文摘要：

A=2的托卡马克是磁约束聚变研究领域的一个空白区，具有应用常规磁体而在经济性能上可与超导磁体托卡马克反应堆相比拟的特性。这一参数区的燃烧等离子体物理研究因托卡马克编阶展开已不适用而必须采用新的理论方法，需将大环径比处理推广到中等环径比，并与小环径比相连接。有关平衡、磁流体稳定性和输运的研究都需修正或重新做。我们主要关心的仍是先进的运行模式与相关物理问题，重点是高自举电流比值下的平衡特性，主要磁流体模式的稳定化，以及燃烧物理等。本项目为启动研究，包括对物理问题和理论方法探讨两方面。

结论摘要：

对包括环径比A=2在内的任意环径比托卡马克位形的理论方法进行研究，首先用Solov'ev位形分析了A=2的托卡马克和A=1.3的球形环的平衡特性，继而推广到含内侧偏滤器的位形，分析了高比压平衡特性。研究了氘氚自持燃烧的A=2托卡马克反应堆的特性。研究了氘氦3球形托卡马克反应堆的特性。研究了球形托卡马克中自举电流的定标关系。对任意环径比位形的磁流体气球模稳定性，尤其是具有内部输运位垒时的稳定区结构进行了计算分析。对负剪切等离子体的电阻气球模进行计算分析，获得了关于增长率的定标关系。分析了托卡马克等离子体的GAM模的特性。在理论方法上，获得了严格的，适用于任意环径比及大拉长比和大三角变形位形的气球模本征方程，与常用的位移圆环模型进行对比，为今后研究更实际位形中宏观和微观稳定性打下重要的基础。在联系托卡马克实验方面，先后对HL-2A的偏滤器位形计算，电子回旋波传播和离子加热等实际问题进行分析计算，有关结果对实验研究的深入开展有所帮助。