破裂是托克马克中常见的快速失控事件，它对装置的危害主要体现在三个方面：局部热沉积毁坏第一壁；“晕电流”导致的电磁力j B使装置承受机械负载；大量的高能逃逸电子严重威胁装置的运行。许多破裂缓解手段对热沉积和“晕电流”的缓解效果十分明显，却仍无法抑制逃逸电子的产生。因此，逃逸电子的行为研究，尤其是破裂期间逃逸电子相关的物理机制研究是非常重要的。目前在中型装置上大量气体注入杂质气体时可以缓解这三个危害。因此，大量气体注入手段最有希望能成为下一代装置的破裂缓解方案。然而，气体与等离子体的混合效率不高，穿透深度受到q=2磁面位置的影响。因此，我们很有必要研究气体的注入过程，寻求提高混合效率和穿透深度的优化方案。在托卡马克等离子体中,电子能量超过一定阈值后，它将受到电场的持续加速而成为逃逸电子。经典理论认为逃逸电子产生机制包含两个部分：狄拉克初级产生机制和次级雪崩产生机制。通过这两种机制结合并且适当加入损失项，我们可以利用数值模拟重现实验中出现逃逸电流平台的情况。另外一种分析逃逸电子的理论是逃逸电子动量空间分析。考虑电场加速作用，碰撞阻尼力的减速作用和同步辐射损失作用，利用试探粒子弛豫方程来描述逃逸电子在动量空间中的运动。逃逸电子动量空间轨迹存在两个奇点，分别代表了逃逸电子产生阈值和逃逸能量极限。通过对两个奇点的分析，我们可以得到许多关于逃逸电子产生阈值和能量极限的信息。另外，也可以向这一模型中加入其它损失项，以研究这一损失项与逃逸电子行为的关系，这里我们以随机磁扰动为例。在放电实验中，逃逸电子失控轰击限制器和壁材料时发生厚靶轫致辐射而产生硬X射线。在J-TEXT实验装置中，我们利用硬X射线诊断系统来展开与逃逸电子和破裂相关的实验研究。这一系统在这几年时间经过了多次升级，除了中平面前向、背向和径向探测器之外，装置的几个空间对称点也安装了一套空间探测器阵列，目前已经投入使用。利用SMBI触发等离子体快速关断研究杂质冷前锋的传播过程，有助于我们理解大量气体注入实验的气体穿透深度与q=2磁面位置的关系。实验结果表明，当q=2磁面越靠近等离子体边缘的时候，破裂延迟时间越短，电流猝灭时间也越短。通过ECE信号上对冷前锋传播过程的研究，我们发现，无论边界安全因子qa如何变化，冷前锋都总会停在q=2磁面附近。也就是说，气体注入深度只能到q=2磁面附近。近日，利用高速相机分析冷前锋的传播,我们能更加直观地看出冷前锋沿着q=2磁面停止。