在L-H模转换前后，世界各大装置上均发现了一种或多种振荡频率为几千赫兹的振荡模式。在ASDEX Upgrade装置上同样观察到多种振荡模式发生在L-H转换前后，论文中对这些振荡模式进行了系统性分类。根据它们的振荡特征，这些振荡模式被划分为:1）小幅度有限环振荡(Small amplitude limit-cycle oscillations)，2）Ⅰ-phase和3）偏滤器振荡脱靶状态(Divertor fluctuating detachment state)。“小幅度有限环振荡”首先在EAST装置上观察到的。该振荡模式发生在L模(Dα线信号和偏滤器电流(Shunt current)下降之前）。当等离子体进入“小幅度有限环振荡”状态时，若外部充气速率很低则等离子体密度和等离子体约束均保持不变，但偏滤器温度相较于之前L模有所上升。Ⅰ-phase首先在ASDEX Upgrade装置上被观察到。当等离子体进入到Ⅰ-phase时，Dα线信号和偏滤器电流将会迅速下降。L-I转换跟L-H转换一样，是等离子体约束模式的改变，具备特定的功率阈值。Ⅰ-phase可以平缓的过渡到具有第三类边缘局域模(Type-Ⅲ ELMs)的H模。相较于Ⅰ-phase有规律的振荡，第三类边缘局域模的模式振荡显得有些无序。下单零放电中当离子逆磁漂移方向朝着下“X-point”点时，单次Ⅰ-phase脉冲爆发后，内偏滤器区域的Dα线信号下降而外偏滤器区域的Dα线信号增强。这暗示这Ⅰ-phase脉冲运动可能是从高场侧沿顺时针流向低场侧的。这一猜测已被磁探针测量所证实。磁探针测量显示:Ⅰ-phase和第三类边缘局域模具有相同的极向磁涨落信号和径向磁涨落信号。此外，与第三类边缘局域模一样，Ⅰ-phase振荡爆发前的先兆磁振荡也被径向磁探针测量到。所以，磁探针测量信号是不能区分Ⅰ-phase和第三类边缘局域模的。在足够功率辅助加热下，如果L模中出现“小幅度有限环振荡”状态，那么Ⅰ-phase必定随之会出现。偏滤器电流以及极向和环向磁探针测量显示“小幅度有限环振荡”幅度均弱于Ⅰ-phase振荡幅度。而在临界功率下，我们会看到等离子体发生“小幅有限环振荡”和Ⅰ-phase交替出现的现象（交替出现频率为几百赫兹）。“偏滤器振荡脱靶”状态是偏滤器脱靶过程中的一个阶段。偏滤器脱靶过程可以划分成三个阶段:1)脱靶建立，2）振荡脱靶和3）完全脱靶。当等离子体进入振荡脱靶状态时，等离子体线平均密度上涨而偏滤器区域温度下降。相较于“小幅有限环振荡”和Ⅰ-phase的窄频谱，“偏滤器振荡脱靶”的振荡频谱较宽。且当偏滤器进入振荡脱靶时，一种5-25千赫兹的径向磁涨落被磁探针测量到。当偏滤器状态从脱靶建立跃迁到震荡脱靶过程中，有时一种介于脱靶建立和振荡脱靶频率为几十赫兹的偏滤器振荡状态也在ASDEX Upgrade上被观察到。　　未来聚变反应堆装置如ITER的主要挑战是如何降低靶板的热负荷从而避免偏滤器靶板材料的损坏。实现ITER偏滤器脱靶或者部分脱靶是一种可行的解决方案。偏滤器脱靶可以表征为离子流向靶板的总通量的急剧减少。伴随着偏滤器区域的温度降低，在靶板之前的等离子体热交换辐射与复合过程就变得格外重要。如上文所述，偏滤器脱靶过程被划分为三个阶段。这三个阶段可以被多个诊断观察到，如快速Diode bolometer，偏滤器电流以及靶板静电探针阵列。当离子逆磁漂移朝下时，由于等离子体偏滤器内外的不对称性，相较于下外偏滤器下内偏滤器区域的等离子体密度更高而温度更低。这使得偏滤器脱靶过程中内靶板和外靶板解耦，即当内靶板进入脱靶建立状态时，外靶板仍未脱靶;内靶板进入振荡脱靶时，外靶板未脱靶或进入脱靶建立阶段;而内靶板进入完全脱靶状态时，外靶板才进入振荡脱靶阶段。根据“两点模型”，通过计算中平面刮削层离子热流和靶板上偏滤器探针所测量到的热流比值，可以算得偏滤器脱靶度数。偏滤器脱靶度数是反映偏滤器脱靶程度的一个物理量。当偏滤器脱靶度数越大，离子热流到达靶板的峰值将越小且峰值（向上）偏离打击点的位移越大。　　对比ASDEX Upgrade上碳第一壁（2005年）和全钨金属壁（2012年）等离子体实验，作者发现:相同等离子体线平均密度“标准H模”中，全钨金属壁下边界等离子体密度剖面相较于碳壁下要陡。2005年度和2012年度的“标准H模”放电参数基本一致，但一些放电条件有所不同。这些不同包括:1）加料位置，2）磁场位形，3）偏滤器脱靶与否，4）第一壁材料和5）杂志浓度。碳壁下等离子体加料位于外中平面处，而全钨金属壁下充气位置位于下偏滤器圆台区(Dome)。在全钨金属壁下对比不同充气位置，研究其对边界密度剖面的影响。发现:由于分子泵和冷凝泵均位于下偏滤器区，使得L模下从偏滤器圆台区充气效率远低于从外中平面处充气。之后降低从外中平面充气速率，使得等离子体线平均密度在L-H模转换之前降至与从偏滤器圆台区充气等离子体线平均密度一致。然后比较边界密度剖面，发现密度剖面基本相同。这结果显示充气位置对边界密度剖面并无影响。然后有些情况下，不同充气位置对应于不同的密度剖面“反梯度长度”，这其实是因为不同偏滤器脱靶度数造成的。比较不同壁材料下“标准H模”的偏滤器状态发现:L-H模转换之前，偏滤器在全钨壁下总是脱靶而在碳壁下基本不脱靶。2012年度实验中，“标准H模”在L-H转换之前的三个脱靶状态总时长超过600 ms。当等离子体密度相当且偏滤器未进入脱靶状态时，全钨金属壁下边界等离子体密度剖面和碳第一壁下大致相同。而当全钨壁下等离子体进入脱靶建立状态时，边界等离子体密度剖面讲会迅速变陡。当偏滤器进入振荡脱靶状态时，边界等离子体密度剖面会变得更为陡峭。2005年度实验中，由于一些原因致使“标准H模”等离子体位形相较于其他年份要狭窄一些。之前已有同事在ASDEX Upgrade上开展过等离子体磁场位形对L-H转换功率阈值影响的研究。在全钨金属壁下，H.Meyer等人在ASDEXUpgrade上扫描“X-point”的高度，来观察其对L-H模转换功率的影响。他们发现扫描“X-point”的高度并不会改变L-H转换阈值功率。核实他们的炮号数据发现:该实验中所有炮号等离子体在L-H转换之前处于脱靶状态。由于全钨金属壁L-H转换之前“标准H模”等离子体均处于脱靶状态，所以作者改用碳第一壁下“标准H模”作为研究对象。对比2004年度（标准位形）与2005年度（狭窄位形）“标准H模”边界等离子体密度剖面发现:轻微的等离子体位形改变，并没有影响边界等离子密度剖面。在相同粒子温度和入射角下，钨材料相对于碳材料对同种粒子反射系数要高，也就是说全钨第一壁对氘的粒子反射系数要高于碳第一壁。在类似杂志浓度和偏滤器均未脱靶的低密度等离子体实验中，全钨壁下边界等离子体密度剖面要陡于碳第一壁等离子体。而这一实验结果也被EMC3-Eirene程序的模拟结果所证实。在全钨金属壁条件下，ASDEX Upgrade上曾尝试使用外部氮气注入来模拟碳壁下等离子体放电。结果显示:氮气的注入更容易触发等离子体脱靶且不改变L-H模转功率阈值。因而，目前无法判定杂志浓度对边界等离子体密度剖面有无影响。　　ASDEX Upgrade上L-H模转换功率阈值在全钨金属壁条件下相较于传统碳第一壁下降了约25％。这较低的功率阈值对应于全钨壁条件下更高的边界(ρpol=0.98)等离子体密度，更陡峭的边界(ρpol=0.98)密度梯度和更大“密度反梯度长度”(ρpol=0.995)。更为陡峭的边界等离子体密度剖面，有助于降低边界径向负电场的最小值。全钨金属壁下L-H转换功率阈值减小，对应于较低的边界(ρpol=0.98)等离子体电子温度。而边界密度较高，因而它们的乘积即边界电子压强在不同材料壁条件下是类似的。全钨壁下等离子体芯部辐射功率要略高于碳第一壁等离子体，但等离子体总体（芯部和偏滤器区域）辐射功率是接近的。这充分说明了辐射功率的细小改变不是导致全钨壁下功率阈值下降的原因。另外，2008年全钨第一壁年度实验中，无硼化等离子体实验结果显示:L-H模转化功率阈值下降约25％，但等离子体杂质浓度与碳第一壁硼化后等离子体杂质水平相当。这说明全钨壁下杂质浓度的下降也不是L-H转换功率阈值下降的原因。ASDEX Upgrade全钨金属壁下，在较高密度等离子体中分别使用ECRH和NBI加热，发现不同的加热方式并不改变L-H转换功率阈值。较高等离子体密度下离子和电子通道耦合较强，但不同加热方式的外部动量注入是不同的。这一结果显示在较高等离子体密度下，外部动量注入的改变同样不能改变L-H转化功率阈值。分析我们的“标准H模”放电数据库（固定环向磁场），新经典径向电场在最外封闭磁面内的最小值（估算值）在L-H转换之前为一固定值。结合ASDEXUpgrade之前的实验结果:1)在相同环向磁场下，径向电场最小值在不同等离子体密度下相同;2）离子通道在L-H转换过程中起主要作用，作者推断L-H模转换阈值是径向电场和径向电场剪切的阈值而非外部注入功率的阈值。全钨金属壁下L-H转换功率阈值的降低因此被解释为全钨壁条件下的边界等离子体密度剖面的变陡所导致的。