王正汹，王英贺

（大连理工大学 物理学院，辽宁 大连 116024）

摘要：边界局域模（Edge localized modes， ELM）是托卡马克高约束模放电中周期性释放能量与粒子的磁流体不稳定性，对偏滤器和第一壁材料构成严重威胁，是实现聚变稳态运行的关键挑战. 共振磁扰动（Resonant magnetic perturbations， RMP）作为有效的主动控制手段，通过在等离子体边界引入三维扰动磁场，改变边缘磁拓扑结构，从而缓解或抑制ELM，国际热核聚变实验堆(International thermonuclear experimental reactor, ITER)已在工程方案中设计了专门的RMP线圈系统. 本文依托DIII-D国家聚变实验装置的RMP线圈与诊断系统，设计了面向高年级本科生的“RMP控制ELM”综合实验教学项目. 文中系统阐述了RMP抑制ELM的物理机制，介绍了DIII-D装置结构、RMP线圈系统及实验诊断手段，并基于典型放电数据分析了RMP在低注入力矩条件下实现I类ELM完全抑制的过程. 通过参数（如密度、旋转等）扫描，揭示了ELM抑制窗口的存在及其与等离子体响应的关联. 实验还对比了EAST、ASDEX-Upgrade和JET等装置上RMP对ELM的控制结果，讨论了DIII-D实验对ITER及未来聚变装置的启示. 本实验不仅能够帮助学生深入理解三维磁场扰动与边界输运的耦合机制，也为其后续开展基于实验数据的建模与仿真提供了实践平台. 

关键词：边界局域模；共振磁扰动；DIII-D；低注入力矩

引文格式：王正汹，王英贺. 美国DIII-D核聚变实验装置上的共振磁扰动控制边界局域模研究［J］. 物理实验，2026,46（4）：1-14.

Cite this article: Wang Z X， Wang Y H. Research on resonant magnetic perturbation control of edge localized modes on the DIII-D tokamak in the United States ［J］. Physics Experimentation, 2026,46（4）：1-14. (in Chinese)