边缘局域模是一种周期性爆发的不稳定性,它普遍存在于托卡马克高约束放电中。在未来装置上,因为台基区等离子体的碰撞频率很低,所以会产生大幅度、小频率的边缘局域模,这种边缘局域模称为Ⅰ类边缘局域模。I类边缘局域模会大大降低真空壁和偏滤器的寿命,所以控制Ⅰ类的边缘局域模是对未来托卡马克装置设计的一个关键问题。共振磁扰动是控制边缘局域模最有前途的方法之一。环向线性模拟研究表明,两个和等离子体响应相关的优化参数对控制线圈优化位形的预测是一致的。这两个参数分别为边界有理面上的总扰动场b圻es和分界面上X点的扰动位移ζX。本文根据这两个优化参数,用全环、电阻、线性单流体响应模型MARS-F系统地模拟研究了ITER和EU DEMO上共振磁扰动线圈的几何位形和电流位形对边缘局域模控制的影响。第三章中采用了ITER 15MA的平衡,基于等离子体对外加三维扰动场的响应研究了ITER上控制线圈几何位形的优化。本章计算了四种环向模数n=1-4产生的磁扰动。当用上下两组线圈控制边缘局域模时,本章研究了三种电流相位差分别为△Φ=0°、90°和180°。由于等离子体的屏蔽作用,n=1的扰动场很小,所以对于线圈几何的优化主要考虑n=2-4。研究表明,根据本文中等离子体响应的优化判据,除了两个例外,整体而言,目前ITER设计的上下线圈的极向位置接近最优区,而极向宽度还没有达到最优区。对中线圈的研究表明,等离子体的响应随着线圈径向位置的增大迅速衰减,衰减率与中线圈的环向模数和极向宽度有关。中线圈的极向宽度接近最优区。第四章中,为了用磁扰动线圈实现EU DEMO上边缘局域模的缓解或抑制,本章在EU DEMO1平衡下,计算了EU DEMO上控制线圈的优化位形。研究表明,单独用中线圈控制边缘局域模时,在n>2的线圈位形下,实现最优边缘局域模控制的极向宽度约为30°-50°。用上下两组线圈控制边缘局域模时,由本文定义的优化判据可知,线圈极向位置和两组线圈之间的电流相位差都会显著地影响外加扰动对边缘局域模的控制。最优的电流相位差随极向位置的变化可用简单的解析模型计算,假设在每种线圈几何下,都可以达到最优的电流相位差,则靠近中平面的上下线圈会产生更大的扰动场。在同样的电流下,可以通过增大安装在双壁外侧线圈的极向宽度,使双壁外侧线圈与内侧线圈产生大小相当的低n(n=1-3)的磁扰动场。第五章中,为了评估EU DEMO上实现边缘局域控制所需的最小电流,本章选择了一个保守的阈值判据,即能使X点的扰动位ζX达到10mm。假设EU DEMO上控制线圈的最大电流可达到300kAt,在这一电流下,低,n(n=1-3)线圈位形在X点产生的扰动位移大于10mm。而用高n(n=4-6)场控制边缘局域模时,实现边缘局域模控制电流的阈值大于300 kAt。在工程上,EU DEMO真空壁上设计的窗口会限制控制线圈可安装的极向位置和极向宽度。本章的结果表明,即使在窗口的限制下,仍然存在一些线圈位形能在X点产生大于10mm的扰动位移。本章最后基于环向模拟,分析了EU DEMO上部分线圈的故障。结果表明,用n=2-4的线圈位形控制边缘局域模时,故障线圈会引起较大的n=1的谐波分量。为了保证边缘局域模的控制效率,在线圈发生故障时,我们需要用误差场线圈来校正n=1分量的影响。