芯部内扭曲模（包括锯齿，蛇形振荡和鱼骨模等）会造成磁面的大尺度倾斜，偏移甚至扭转，是托卡马克高能量和高粒子约束性能实现的重要障碍之一。它会直接导致等离子体电子温度，密度，环向旋转以及杂质粒子密度等重要平衡参量的重新分布。蛇形振荡，作为一种杂质密度诱发的典型内扭曲模，自1987年在JET上发现以来，由于其本身激发和长时间非线性演化的复杂性，迄今未能被清晰的认识。本论文依托EAST的实验平台，使用软X射线阵列(SXR)等诊断对EAST内部蛇形振荡本身以及其与锯齿的相互作用，固有杂质驱动内扭曲模等展开了实验研究，主要成果如下:　　Ⅰ.利用EUV和SXR诊断，研究了由固有质高Z杂质(Mo)密度梯度驱动的蛇形振荡的形成和稳定性。并且给出了蛇形振荡的一系列的行为和特征，比如，长时间的饱和非线性演化行为，最长时间尺度可以和放电时间相当;丰富的频谱特性，具有V型和W型频谱;造成大的背景电子密度的扰动，扰动的电子密度可以达到总的电子密度的十分之一;丰富的谐波行为，m=2和m=3的谐波经常在SXR信号上探测到。利用德国ASDEX同行开发的MHD-IC程序，得到蛇形振荡模式以及其谐波的径向扰动位移的分布。　　Ⅱ.利用TS，XCS和EUV诊断，实验上直接测量到蛇形振荡过程中，背景等离子体电子密度，温度，主等离子体离子温度，等离子体环向旋转速度以及主要高Z杂质粒子密度的重新分布。蛇形振荡对背景等离子的影响和锯齿崩塌或者高能粒子驱动的鱼骨模(ASDEX)是相似的，只是蛇形振荡的影响时间尺度更长。在EAST上，蛇形振荡会造成等离子体芯部杂质的损失以及芯部旋转的强阻尼。　　Ⅲ.在长锯齿崩塌（锯齿周期在100ms左右）后，实验上观察到了因m=1的蛇形振荡模耦合触发的2/1NTM。EAST上的这种NTM的触发是发生低在βN放电条件下，这和JET上的结果类似，在JET上，大的锯齿（周期最大达到1s）崩塌后，在低βN放电中看到了2/1NTM的触发。　　Ⅳ.本论文发现了有趣的蛇形振荡的自发锁模。跟FTU，ASDEX等其他装置类似，m=2的模，因扰动增长超过临界值而锁到壁上的情况在EAST上也经常看到。然而在EAST上我们看到了比较罕见的1/1单模的自发缓慢锁模。锁模的原因或与误差场渗透或与MHD本身带来的阻尼力矩有关。　　Ⅴ.在EAST首次发现了重复出现的固有杂质驱动的内扭曲模。重复的杂质模的出现预示着它的激发存在着杂质积累的浓度阈值。杂质模的驱动源可能是杂质密度梯度，然而受背景等离子体的影响杂质模的实验解稳需要有杂质积累的浓度阈值，在EAST上，我们发现杂质的增强因子在0.75左右，杂质增强因子的测量对将来运行在钨壁下的ITER有应用作用。并且杂质增强因子对于杂质浓度的精确计算以及等离子体冷却率的估算有重要的应用。　　Ⅵ.在EAST上实验研究了杂质模和长锯齿（周期可达到250ms）的共存现象，这一共存现象中长锯齿崩塌可以用Porcelli模型来解释。并且这一共存现象揭露了杂质聚芯改变q=1面附近磁剪切的本质。这一原理可以用来控制芯部的MHD，特别是锯齿。　　总之，本论文在2维的构架下，实验上系统研究了蛇形振荡的行为，蛇形振荡对背景等离子体性能的影响，以及蛇形振荡和长锯齿的共存特性。论文为EAST芯部3D本质的扭曲模的理解和控制打下基础。无锯齿蛇形振荡不会触发2/1NTM，是高约束模式下芯部杂质排出的可行途径。长时间尺度的杂质内扭曲模在钨壁运行下的ITER将不可避免，本论文的研究将会为ITER杂质内扭曲模的控制提供重要参考。