等离子体粒子约束和输运的研究一直都是磁约束核聚变物理最重要也是最基本的研究课题之一。约束和输运的特性不仅直接影响着等离子体密度,而且与等离子体储能以及总的能量约束时间有比较大的关联。对未来核聚变装置来说,实现聚变产出的最大化必须要获得高密度以及高能量约束时间的等离子体。而研究等离子体约束和输运相关物理的主要目的就是为了在未来聚变反应堆中获得高约束模式的稳态等离子体,并且尝试控制它。托卡马克中的密度一直都是最基本的物理量。为了观察EAST装置中密度变化,已经发展了三道HCN干涉仪以及十一道偏振干涉仪两种弦积分密度测量诊断,其中偏振干涉仪具有较高的时间分辨率,不仅可以用来做密度反馈,而且对于研究相关密度涨落具有非常重要的意义。另外,微波反射计和汤姆逊散射系统能够提供密度的局域测量。这些相关诊断的发展为粒子输运的研究提供了可靠的数据支持。等离子体粒子输运的研究一直都是一个难点。一方面,相对于能量输运,从实验上确定粒子输运的粒子源并不容易。另一方面,粒子平衡方程中还存在一个对流项。从等离子体平衡态中分离出对流和扩散几乎不可能。在EAST上发展了一种使用超声分子束(SMBI)注入扰动密度的方式来测量粒子输运系数。相比于充气,SMBI具有加料效率高、响应时间短等优点。另外,通过弹丸注入可以使密度急剧升高,因而可以利用粒子通量和密度梯度的关系得到粒子输运系数,但这种方法需要特定的实验条件。本论文利用密度调制方法,研究了不同约束模式下的粒子输运系数。欧姆放电中,边界等离子体输运系数比芯部明显大,但在H模与L模中该差别比欧姆放电明显。这里芯部扩散系数Dc=0.2 m~2/s,边界为De=0.8 m~2/s。H模中,芯部扩散系数比较小。对于对流速度来说,这三种情况下的差别相对扩散系数要更明显。首先,边界对流速度比芯部要大很多倍。H模有着很强的向内的对流速度,欧姆放电的对流速度最小。这与H模中边界台基的形成有着密切的联系。共振磁扰动(RMP)引起的密度排出是一种重要的粒子输运现象。密度排出期间,粒子约束变差,甚至会引发H-L转换。利用密度调制获得了H模下密度排出现象前后的粒子输运系数。在粒子源可以被忽略的等离子体芯部,粒子输运系数的变化应与密度梯度尺度倒数的变化一致。在台基区域,RMP加入导致扩散系数的增加,但是向内的对流降低,表明了更多的粒子通过分界面而损失掉。而通过对比新经典输运系数发现,调制所得的输运系数要大一两个量级,说明反常输运在RMP导致的密度排出中起主要作用。RMP加入后,边界径向电场的势阱减小,相应的ExB剪切率在ρ=0.97的位置降低。通过分析边界密度涨落发现,在RMP加入期间,等离子体密度涨落明显增加,这与剪切率降低的位置一致,表明密度排出现象与湍流输运的增加相关。通过分析EAST近年来的运行图,观察到超过Greenwald密度极限运行的放电。而这些放电大都伴随MARFE的产生。欧姆条件下接近密度极限的放电中通常会出现比较强的磁扰动,同时偏振干涉仪(POINT)所测密度涨落也增加。这些现象在H模下超密度极限的放电中也有出现,伴随有偏滤器脱靶现象的产生。而在辐射较强的MARFE条件下,由于密度梯度的增加,电磁波在其中会发生大角度的折射,可能会导致干涉仪信号的丢失。