本论文以EAST全超导托卡马克为依托,在其上搭建了微波多普勒反射仪。利用先进的微波技术,对EAST托卡马克中等离子体的径向电场的分布和径向电场的涨落进行测量。主要工作包括：微波多普勒反射仪系统的搭建,台面实验的测试,多普勒反射仪入射角度调节系统的控制,多普勒反射仪扫频源的控制和使用,后端采集系统与网络的搭建,过模波导色散的研究,多普勒频移的计算,径向电场平衡量和涨落量的提取。第一次在ESAT上用多普勒反射仪测量到了测地声模和边界相干模,用相关分析的方法给出了它们的极向模数。由于EAST托卡马克放电参数的提升,我们将原来的Q-band系统升级为V-band系统。这样,就构成了极向长距离分开的两套相关多普勒反射仪。论文首先简要回顾了可控热核聚变的发展和现状。介绍了EAST全超导托卡马克装置,等离子体加热方式,包括欧姆加热和四种辅助加热：电子回旋加热(ECRF)、离子回旋加热(ICRF)、低杂波加热(LHRF)和中性束注入(NBI)。介绍了等离子体的三种约束模式,高约束模、低约束模以及I-phase;介绍了托卡马克中等离子体的径向电场的分布及其涨落的测量。本论文在EAST上搭建的多普勒反射仪系统由两套构成：Q频段(33-50GIIz)和V频段(50-75GHz)。系统采用外差法测量技术来区别多普勒频移的正负,同时也可以避免零频附近的干扰,有利于提高系统的信噪比。为了可以调节入射波入射到等离子体的角度,设计了由一面固定位置的平面镜和一面可以调节角度的椭球反射镜组成的反射镜组来控制入射波入射到等离子体中的角度,角度可调范围±20°(正负是传播方向相对于水平面方向,向上为正,向下为负)。可测量的波数范围为4-22cm-1。信号源是一个微波系统的心脏,一个良好低噪声的信号源可以避免很多不必要噪声的引入,为此我们选择了Giga-tronics公司的GT2520B型号产品作为微波源。它可以实现单频输出也可以实现步进式扫频输出,从而可以得到某个位置的径向电场的涨落或径向电场的分布。实验中为了实现长距离低损耗的传输,采用了过模波导作为传输工具。为了解释密度剖面反射计的中频大小随频率的变化,为此研究了过模波导的色散,结果显示中频随频率的变化确实是由过模波导引入的。本论文在2012年EAST托卡马克春季物理实验中,多普勒反射仪第一次成功的安装在EAST托卡马克O窗口上,并获得大量有效的数据。实验中第一次用多普勒反射仪给出了L-mode和H-mode放电条件下径向电场的分布。通过改变入射角度的正负,可以得到方向相反的多普勒频移。在放电密度下降段,测量到了测地声模,通过两道多普勒反射仪的极向相关得到其极向模数为0,和理论预言m=0,n=0空间结构一致。通过双谱分析方法,得到测地声模与背景湍流存在很强的三波相互作用,观测到了边界相干模式。目前,对多普勒反射仪信号的理解和处理还没有形成定论。本论文发展了三种有效的数据处理方法：COG方法,相位偏导法和相位法,用来提取相干模。这三种方法同时可以提取得到测地声模的信息,从而证明这三种方法都是可行的。进一步用于其他模式的分析提取表明,相比于相位偏导法,相位法更有利于提取低频信息,如低频带状流,相位偏导法更有利于提取高频的信息,点数的选取是COG方法关键。本论文的最后介绍了两套V-band(50-75GHz)多普勒反射仪的搭建、测试,以及在EAST托卡马克上的实验结果。由于EAST托卡马克放电参数的提升,我们将原来的系统升级为两套V-band相关反射仪。它们能够覆盖整个EAST低场侧等离子体,发射和接收使用同一个天线。增加了一次混频后的中频放大器,有利于减小零频噪声对信号的干扰。系统的测试了反射镜组镀锂后对信号强度和分布的影响,结果显示镀锂后对信号的影响不大,强度衰减IdB左右。实验中为了减小电子回旋加热对微波器件的损坏,我们使用了可以反射140GHz加热微波的陷波滤波板。