等离子体的约束与输运研究一直是磁约束核聚变领域最重要的课题之一,约束的好坏直接决定了等离子体的性能。在一般等离子体实验中,等离子体芯部的约束受到等离子体刚性的影响而无法显著提升,内部输运垒（ITB,internal transport barrier）的出现可以打破等离子体芯部的刚性,使得等离子体芯部的参数不再受制于边界台基的影响,从而大大提高芯部的约束性能。内部输运垒最根本的产生机制是反常输运的降低,湍流扰动带来的反常输运可以经由多种手段来抑制,在不同输运通道上可以产生不同类型的内部输运垒,影响它们产生的湍流不尽相同,因而抑制手段也有所区别。安全因子（q）的分布一直以来都是内部输运垒研究中的重要因素之一。部分研究认为q的主要作用是提供了反馈环中对初始湍流的抑制。通过调控安全因子的剖面,可以改变内部输运垒形成的条件,同时实验还观察到,内部输运垒足点和有理的安全因子面有着极大的关系。此外,在ITB形成放电中,许多实验都观察到了磁流体不稳定性（MHD,magnetohydrodynamic instability,下文中以MHD指代磁流体不稳定性）的产生,MHD通常产生在有理q面上,ITB和MHD的关联性也需要深入的研究和理解。因此,在ITB的研究中,准确可靠的安全因子分布测量至关重要。在EAST上,我们使用十一道偏振干涉仪系统（POlarimeter-INTerferometer,POINT）同时测量等离子体密度和法拉第旋转角,POINT系统的测量范围覆盖了等离子体芯部,将POINT系统的测量结果作为EFIT反演的约束条件,可以在芯部得到更为准确的安全因子分布及电流分布。我们对POINT系统进行了一系列的优化,主要包括对杂散光误差的消减,提高了安全因子分布的可靠性。POINT系统提供了高精度、高时间分辨率的安全因子分布、电子密度分布、极向磁场扰动等物理信息,结合其他相关诊断系统,为本文研究内部输运垒提供了数据基础。本文研究内容包括了 EAST上高βN放电中观察到的内部输运垒现象。内部输运垒的产生首先是基于高功率的辅助加热,伴随着安全因子分布的改变以及MHD行为的不同而表现不一。不同类型的内部输运垒的形成条件不尽相同,我们将不同通道的内部输运垒及各种实验条件分立开,分别对不同条件下的内部输运垒展开研究。发现电子温度内部输运垒和安全因子剪切有很强的关联性,负剪切及平坦的剪切都可以有效的促进电子温度内部输运垒的形成;离子温度内部输运垒主要受到MHD及负磁剪切的影响;电子密度的内部输运垒往往伴随着MHD行为而出现。值得注意的是,针对不同的通道内部输运垒的加热功率阈值不应该是统一考虑的,而应该根据通道的差异对不同的粒子分立考虑。本文也针对不同的MHD行为对内部输运垒的影响展开了研究。基于其对约束状态的影响,MHD行为对内部输运垒的影响可以分为有利及不利的两种。有利的MHD主要研究了鱼骨模及内扭曲模,前者可能的机制是通过高能粒子的排出形成强的剪切流,抑制了离子温度梯度模（ion temperature gradient mode,ITG）,促使了内部输运垒的形成,而后者通过和扰动及扰动产生的电流之间形成反馈作用,抑制了捕获电子模（trapped electron mode,TEM）的增长率从而实现电子温度内部输运垒的维持。不利的MHD主要介绍了双撕裂模及锯齿振荡,这两种模式固有状态与ITB结构存在不兼容性,会对ITB产生致命的破坏。本文对内部输运垒的研究可以帮助我们理解内部输运垒的形成机制,了解内部输运垒的输运特性,为EAST及未来聚变装置实现高参数稳态运行提供了物理实验的基础。