1、磁約束聚變裝置是當前世界上研究受控熱核聚變的主要裝置，裝置里位于芯部等離子體與第一壁之間的邊界等離子體，由于和第一壁直接相互作用，因此等離子體中雜質的存在不可避免。根據(jù)實驗條件及裝置使用材料的不同，等離子體中雜質種類在從低Z雜質到高Z雜質一個很寬的范圍內分布。邊界層中的雜質離子會因為受到各種力的作用進入到芯部，從而污染芯部等離子體，雜質所產(chǎn)生的輻射功率損失使等離子體的溫度降低，最終可導致等離子體約束時間減小并可導致等離子體熄滅?？梢姡?/p>

2、界等離子體行為將直接影響磁約束聚變裝置及未來聚變堆的排灰、排熱和雜質控制，邊界層雜質問題的研究是托卡馬克類磁約束聚變裝置研究的前沿課題。
　　由于磁約束聚變研究中邊界等離子體輸運過程的復雜性，其主要的理論研究手段是借助大型數(shù)值模擬程序來進行邊界等離子體（偏濾器物理）的研究。EMC3-EIREN是當今世界上唯一的研究三維邊界等離子體和雜質輸運的并行程序包，它采用了蒙特卡羅模擬方法來求解流體模型的輸運方程組。該大型模擬程序包以聚變裝置

3、的真實邊界幾何位形為計算區(qū)間，緊密結合了邊界層具體物理參數(shù)，因而模擬結果能充分體現(xiàn)具體裝置邊緣等離子體的特性，是當前tokamak和仿星器邊界輸運研究的重要工具，本論文應用大型數(shù)值模擬程序
　　EMC3-EIRENE程序模擬了ITER裝置在電流爬升階段，分立限制器濺射出來的鈹雜質在邊界層的三維輸運和輻射功率，得到了鈹雜質的密度分布特性等；同時自編程序在日冕平衡和非日冕平衡（考慮雜質輸運效應）條件下分別計算了等離子體邊界sol層里，