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本论文工作围绕EAST偏滤器和SOL物理开展，包括诊断建设和物理研究两部分。诊断建设有在EAST上成功研制两套充气成像系统(Gas Puff Imaging，GPI)，以及安装和维护EAST偏滤器探针诊断系统。物理包括研究EAST偏滤器靶板参数不对称性及其机制，SOL流和边界参数对靶板热负荷的影响，以及基于GPI的边界湍流结构。 论文首先介绍了与偏滤器物理密切相关的鞘层物理和“两点”模型，总结了世界上主要托卡马克偏滤器不对称性和SOL流的研究现状，简单介绍了探针的诊断原理，以及EAST上的偏滤器探针诊断系统和两套中平面快速往复探针系统。本论文的主要数据都是由以上两项诊断测量的。 作为第二负责人，参加了自2009年以来一共3次偏滤器探针诊断系统的安装和维护。EAST的4个偏滤器靶板一共有74组222根朗谬尔探针，内靶板分辨率为1.5cm，外靶板为1cm。2010年之前时间分辨率为5kHz，2012年升级为50kHz，可以用来研究靶板上ELMy热负荷沉积的精细结构。 在EAST上成功研制两套GPI系统，具有世界上最先进的参数，这是GPI诊断首次应用到国内托卡马克上。EAST的GPI诊断最大特点是具有上下对称的观测范围，能够直接测量边界湍流的结构和速度，极向相距100°，环向相距66°，进行上下不对称性，极向相关和环向长程相关等研究。系统采用Phantom V710高速相机，速度高达390804帧/秒，64×64像素，曝光时间为2.156μs，图像深度为12位。系统的物面分辨率为2mm。GPI的单次充气时间约为0.25s，进气量约为200 Pa.L。GPI诊断已投入2012年EAST物理实验，获得丰富数据，观测到EAST上L-H转换过程中极限环条件下的湍流特征，以及湍流向Zonal flow传递能量的过程。 在EAST上进行了系统的物理实验研究EAST偏滤器不对称性和SOL流，总结了多种放电条件下靶板不对称性的规律，包括纵场方向、偏滤器位形、放电密度、加热方式、加热功率、低场侧充气和ELMy H模等实验条件，定性了解释了出现的靶板不对称性。主要实验结果有:在EAST上多种放电条件下验证了两点模型预测的上游和靶板的压强关系;测量了多种放电条件下的SOL平行流，其大小和方向可用PS流描述，随放电密度(n)e增加而减小;正反场时测量的平行流马赫数平均值不为零，说明存在不依赖与磁场强度的流，可能是Ballooning流，这一点也在GPI实验结果上观测到;极向E×B漂移对极向粒子通量的贡献大于平行流的贡献;碳壁放电时LSN外靶板热流大于内靶板，USN时内靶板大于外靶板;钼壁放电时热流的内外不对称性qt out/qt total随有效加热功率Ploss增加而增加，DN具有最强的内外不对称性，LSN次之，USN最弱;钼壁欧姆放电时内外不对称性随(n)e的变化可由极向粒子通量的变化解释;反场后DN位形时的内外不对称性qt out/qt total显著减弱，LSN和USN增强;比较了碳壁和钼壁放电是的偏滤器不对称性;GPI喷气实验显著改变了偏滤器不对称性，并能用SOL流和漂移定性解释;EAST上的type-I、复合ELM和type-Ⅲ ELMs出现时靶板的峰值热负荷依次减小，外靶板热负荷大于内靶板。