在托卡马克等离子体的研究中,磁流体力学是描述等离子体行为最简单及实用的理论。在此体系中,当等离子体处在非热力学平衡态时,其内部存在着可以转换成扰动能量的自由能,这些扰动在合适的条件下会发展成为大幅度的集体运动。等离子体中这种集体运动就称为磁流体不稳定性(MHD)。在托卡马克等离子体中,存在着各种不稳定性,如理想磁流体不稳定性,以及考虑电阻效应后的非理想磁流体不稳定性。在J-TEXT托卡马克上,我们通常能观察到的是撕裂模这类非理想磁流体不稳定性。撕裂模使得磁场拓扑结构发生改变,形成螺旋磁岛结构,并使得磁岛内部的粒子和能量的径向输运增强,进而使得磁岛内的等离子体密度、温度展平,等离子体的约束变坏。其中尤以低模数的撕裂模危害最大,严重的会导致破裂,影响托卡马克的运行。更为复杂的是不同模式的撕裂模以及撕裂模与其他磁流体不稳定性的相互作用,都会对等离子体的稳定运行产生不同程度的影响。因此,本文对J-TEXT托卡马克装置上出现的各种低模数磁流体不稳定性行为展开实验研究。本文首先对撕裂模、锯齿不稳定性的理论进行了综述。随后介绍了J-TEXT装置上用于研究MHD不稳定性的诊断方法,如软x射线阵列、磁探针、电子回旋辐射(ECE)以及远红外干涉偏振仪,以及多种分析MHD实验数据的数字信号处理方法。并详细介绍了一套用于测量等离子体密度的2mm微波干涉仪系统的原理、搭建与实验结果。最后几章内容详细介绍了J-TEXT上的低模数磁流体不稳定性的实验研究结果。在较低边界安全因子放电实验中,观察到了复合锯齿,并与之前的理论模型进行了比较分析。在杂质气体注入实验中,发现氖杂质注入后,软x射线中心道的正锯齿振荡变成了反锯齿状,而密度和温度中心道却仍然是正锯齿现象。论文提出了一种杂质辐射模型很好地解释了这种现象的出现。再J-TEXT上,当超声分子束(SMBI)注入工作气体后,发现了撕裂模不稳定性的分叉现象,即出现了两种完全不同的撕裂模不稳定性：一种是单一的m/n=2/1撕裂模；另一种是存在着m/n=2/1和m/n=3/2模的持续时间为几十毫秒的多模式磁流体不稳定性,多模式的不稳定性最终会减弱至噪声水平。论文提出撕裂模分叉现象的产生很有可能是由于超声分子束注入造成的局域压强变化导致了相应的电流剖面的改变。最后,本文对锯齿与撕裂模之间的相关性进行了探讨。实验中发现了锯齿和撕裂模不同模式之间的相互转换以及共存现象。文中分析了转换过程各参量的演化,并结合数值模拟结果验证了电流剖面在这过程中起到决定性作用。