电子密度是核聚变等离子体的重要参数之一，深入研究托卡马克装置中密度行为，特别是密度极限机制，能为将来的反应堆获得最佳的运行密度提供实验数据和理论根据。远红外激光偏振干涉仪是等离子物理研究中最为重要的诊断之一，在托卡马克或其它一些聚变装置的诊断中，用远红外激光偏振干涉仪测量等离子体电子密度和电流密度的时空分布已成为一种常规而不可缺少的重要手段。论文系统地调研了托卡马克上密度行为研究，特别是密度极限研究的情况。详细介绍了测量托卡马克电子密度分布和电流密度的远红外激光偏振干涉仪。主要工作和研究成果概括如下：　　 研制了HT-7多道HCN激光干涉仪，测量等离子体电子密度的时空分布；设计了EAST多道DCN双色激光偏振干涉仪。　　 研究不同限制器材料下HT-7密度行为，包括运行区扩展、密度分布和MARFE现象研究。在HT-7装置卜采用新的石墨限制器后，运行参数空间和放电长度都得到了扩展。研究了不同平均密度和电流下的峰化因子，和钼材料限制器数据比较，可以观察到在石墨限制器下，电子密度分布的峰化因子和平均电子密度呈现较弱的比例关系，同时在高等离子体电流放电时，石墨限制器有着更高的密度峰化分布。在HT-7石墨限制器条件下，发现MARFE发生的阈值密度在fGW=0.8～1.0范围内，在同样加热功率下，石墨限制器下的发生MARFE的密度阈值要比钼限制器高出很多。HT-7托卡马克钼限制器高Zeff放电情况下，发现MARFE发生在Zeff1/2fGW的值为0.5～0.7范围内，而石墨限制器时，MARFE的临界因子Zeff1/2fGW的值为0.9～1.2。　　 HT-7密度极限研究，特别是密度极限与局域再循环的关系的研究。在HT-7托卡马克上，利用一个可移动石墨限制器，来研究等离子体位置的水平移动对密度极限的影响。局域再循环和密度极限行为之间的关系研究显示：如果等离子体向外移动，再循环是低水平的；向内移动，则再循环是高水平的。在欧姆放电中，当等离子体柱被向外移动超过△11=+2.25 cm时，获得了最大的Greenwald系数NGW>1.2的高密度放电。低的局域再循环放电产生低的辐射和更高的密度，局域粒子再循环影响密度极限，维持较低再循环水平时，中心线平均密度可以达到更高的值。　　 密度调制实验研究，通过HT-7上粒子输运系数的计算，对各种实验背景下的粒子输运进行了比较。首次成功地在HT-7上实现了用密度调制方法测得粒子输运系数。随后的几轮HT-7实验中，在不同实验背景下使用密度调制方法完成粒子输运系数的测量，包括不同等离子体密度、不同等离子体电流方向下的粒子输运系数测量，获得一定的结果。随着密度的增加，扩散系数D越来越小，对流速度V越来越小，说明约束越来越好，密度分布越来越峰化。用密度调制方法测量了交流等离子体的粒子输运系数，发现在交流放电中，粒子扩散系数的大小在正向电流放电(D=0.30m2s-1)和负向电流放电(D=0.37m2s-1)几乎相等。然而，正向电流放电的对流速度(V=-0.95ms-1)的绝对值要远远低于负向电流放电时的对流速度(V=-3.40ms-1)，在交流放电中，内向的对流速度的差别对粒子约束的差异的影响起着重要作用。