电子反常输运是目前托卡马克等离子体物理研究的重要课题之一，对电子反常输运产生和抑制机制的充分理解，可以为未来聚变装置的物理设计及运行提供可靠的预测和指导。在合肥超环(HT-7)和东方超环(EAST)托卡马克装置上，本论文针对电子反常热输运和粒子输运开展实验研究，其主要研究内容包括：　　 (1)在EAST装置上，发展了一套25道激光汤姆逊散射诊断系统，使开展电子温度分布研究和能量平衡分析电子反常热输运成为可能。　　 (2)研究了EAST装置低杂波驱动电流放电中等离子体的基本特征。详细分析了低杂波加入前后电子能量平衡方程中各项的分布变化。低杂波加入之前和之后，电子热传导都是能量损失的主要机制。通过准稳态放电时电子能量平衡分析，首次获得电子热扩散系数χe分布：电子热扩散系数沿着小半径向外逐渐变大。在等离子体芯部和边界附近，电子热扩散系数在低杂波加入后变小，但在低杂波沉积的主要区域，热扩散系数变大。　　 (3)应用新建的多道激光汤姆逊散射诊断系统，对欧姆放电和低杂波驱动放电实验中电子温度分布的特征进行了研究，对相关物理机制进行了分析讨论。在欧姆放电情况下，无量纲电子温度梯度标长R/LTe不随等离子体电流改变而变化，保持在恒定值R/LTe～10附近。在低杂波电流驱动放电中，R/LTe随着低杂波功率的增加而略微减小，可能和平衡磁面位形有关。　　 (4)对于托卡马克等离子体，粒子输运研究是一个非常重要的课题。在HT-7装置准稳态交流放电中，正反相位粒子约束(Hα粒子再循环信号)明显不同。本论文用密度调制方法对粒子输运进行了实验研究。发现在电流方向和纵场方向相继改变的三种情况下，当等离子体密度相同时，对应的粒子扩散系数D也相同；密度越大粒子扩散系数越小，和其他装置的实验数据相吻合。然而对流速度V0在三种情况下有较大差异：在较高密度时，粒子对流速度近似；但在较低密度时，粒子对流速度明显不同。当等离子体电流方向和纵向磁场方向相同时，粒子约束时间比较大。密度调制对背景等离子体的影响较小。　　 (5)实验和理论研究发现漂移波湍流是导致反常输运的主要因素。在HT-7装置上，低杂波驱动放电中发现粒子约束有改善。随着低杂波功率增加，粒子约束时间增大，当低杂波功率达到300kW时，粒子约束时间达到饱和(大约为原来的1.5倍)。本论文结合CO2激光相干散射诊断系统对低杂波放电中微观湍流行为和粒子约束改善的可能机制进行了讨论分析。低杂波功率变大时，安全因子分布改变，变为负磁剪切，但kθ=12 cm-1和kθ=20 cm-1的功率谱没有明显变化，他们之间的相关系数变小，伴随着明显的输运抑制，粒子约束也相应改善。当低杂波功率超过300 kW时，相关系数不再减小，达到饱和；同时安全因子q的分布也相应趋于平稳；相应的粒子约束时间也达到饱和不再变大，即他们具有相同的低杂波临界功率。低杂波驱动形成的中空电流分布和相应形成的负磁剪切是粒子约束改善的主要原因。