氘氚聚变产生的α粒子是未来先进托卡马克中的主要加热源,研究α粒子的损失与输运特性对理解燃烧等离子体物理尤为重要。在实际的托卡马克装置中,由于纵场线圈的分布存在分立性,其会在原有的环向均匀的平衡磁场上叠加一类随空间位置周期性扰动的磁场,称为纵场波纹。研究表明,纵场波纹会破坏了磁场的轴对称性,进而导致托卡马克约束性能的下降。在未来的聚变堆中,聚变能量增益因子普遍大于10,α粒子作为燃烧等离子体的主要加热源会占有很高的份额,而由于种种原因造成的极小的α粒子损失都会对装置的第一壁造成极大的损伤。为了降低损失粒子对装置造成的负面影响,在现阶段应当对α粒子的损失与输运进行数值模拟研究,跟踪α粒子轨迹的测试粒子方法是一种很好的研究方法。中国聚变工程试验堆（CFETR）是我国计划建造的下一代聚变反应堆,目前已完成初步的物理和工程设计。本论文利用测试粒子程序数值研究了CFETR中α粒子在纵场波纹存在下的约束性能与损失特性,论文主体部分安排如下:第一章,介绍磁约束聚变的研究背景,高能量粒子的产生与损失机制。重点介绍纵场波纹造成高能量粒子损失的理论、模拟与实验研究。第二章,介绍测试粒子程序中常采用的两套方程,即导心轨道方程和洛伦兹轨道方程。对本论文所使用的数值工具ORBIT程序的结构、功能以及文件的输入输出进行简要介绍。第三章,基于导心轨道程序ORBIT,数值研究CFETR装置稳态运行模式下α粒子的波纹损失,考虑初始分布与经典稳态慢化分布两种分布类型,对粒子的损失份额、损失机制以及对壁面造成的热负荷进行研究。研究分析表明,随机波纹扩散机制是CFETR稳态运行模式α粒子波纹损失的主导机制;相比CFETR混合运行模式,稳态运行模式的波纹损失更加显著。第四章,介绍了国产测试粒子程序PTC的开发与测试验证工作,简要介绍程序开发的背景以及程序基本结构。重点介绍了程序开发阶段的对比测试工作:包括与ORBIT程序在平衡条件及纵场波纹存在条件下粒子轨道的对比测试;与经典理论解析公式得到的粒子慢化与散射过程的对比测试。最后是对本论文的总结与展望。