对先进托卡马克理论和实验研究是当前受控核聚变研究的中心问题。开展电子回旋波电流驱动的研究对实现将来聚变堆稳态运行和等离子体高性能运行具有重要的研究意义。本文对电子回旋波在等离子体中的传播、电子回旋波在热等离子体中的功率沉积、电子回旋波电流驱动数值模拟和不同运行模式下的电子回旋波电流驱动进行了研究。　　首先,应用冷等离子体色散关系,采用程函近似方法,追踪电子回旋波在等离子体中传播,数值求解波迹方程,模拟了电子回旋波的寻常波(O波)和非寻常波(X波)在等离子体中的传播,得到:从中平面弱场侧发射时,相同的小环面发射角度下,随着平行折射率的增大,波迹线越来越弯曲,越来越背离等离子体中心区域;从中平面强场侧发射时,多为近直线传播,随着平行折射率的增大,波迹线更加靠近等离子体中心处;从顶部发射的波,随着平行折射率的增大,波迹线越来越向弱场侧弯曲。在相同条件下,X波波迹比O波波迹更加靠近等离子体中心处。同时,给出了非相对论情况下,电子回旋波频率ω=ωce时热等离子体色散关系,并在非相对论的适用条件下求解了波迹,并与冷等离子体色散关系得到的结果进行对比,结果表明,两种模型得到的波迹相似,差别甚小,所以可以直接应用冷等离子体色散关系求解波迹。　　其次,应用具有有限拉莫尔半径修正的相对论色散关系,研究了电子回旋波在高温、高密等离子体的功率沉积。结果表明,在高温、高密等离子体中,波功率的吸收非常集中;平行折射率、极向发射位置和发射波频率的变化都会影响波功率沉积的大小和分布,平行折射率变大和发射位置上移,会使波吸收的位置向等离子体边缘方向偏移,同时功率沉积的剖面会变宽,功率沉积的峰值会减小,增大发射波的频率可以使波功率的沉积靠近等离子体中心区域。　　然后,对电子回旋波电流驱动进行了研究。分别采用解析求解和数值求解Fokker-Planck方程的方法对电子回旋波电流驱动进行了模拟。得到解析求解下,驱动电流对温度的依赖非常明显,整体上驱动电流偏小;在加大平行折射率后,波功率沉积的峰值偏大,功率沉积剖面较窄。数值求解Fokker-Planck方程时,考虑到电子回旋波电流驱动情况下高速运动粒子的相对论效应,给出了动量空间下的碰撞通量、电场感应通量、波感应通量的表达式,得到了便于数值求解等离子体分布函数的Fokker-Planck方程,进而联合波迹方程对堆级等离子体条件下的电子回旋波电流驱动进行了数值模拟研究。通过数值模拟表明:在等离子体中心区域附近,电流驱动效率很低,发射角度在25°到30°之间时,电流驱动效率较高;在一定的温度变化范围内,电流驱动效率对等离子体温度的依赖并不明显;随着波功率的加大,驱动电流会变大,但驱动电流的变大并不与波功率的增加成正比,随着波功率的加大,电流驱动效率会有明显的减小;考虑俘获效应时,俘获电子的存在会使电流驱动效率明显降低;在相同的发射条件下,O模二次谐波波功率沉积的分布与驱动电流密度的分布较O模基波要靠近等离子体中心处一些,但O模二次谐波的电流驱动效率要比O模基波的电流驱动效率低一些,相同参数下,X模二次谐波的电流驱动效率略高于O模二次谐波。高功率密度的波束会拓宽功率沉积的剖面,使功率沉积的位置略有外移,电流驱动效率略有降低。根据以上获得的结果,对HL-2A装置和ITER中的电子回旋波电流驱动进行了数值模拟。结果表明,HL-2A的电流驱动效率较低并且受温度影响较为明显。对ITER的模拟表明,当发射角度在20°到30°时,能够驱动r/a＜0.35区域内的等离子体电流,并且有较高的电流驱动效率0.10-0.22×1020A/W·m2。　　最后,对等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动进行了研究。根据等离子体不同运行模式下的温度分布,结合相对论Fokker-Planck方程,研究了在托卡马克等离子体常规剪切L模、H模和中心负剪切运行模式下的电子回旋波电流驱动。得到:常规剪切L模与H模下的波功率沉积分布比较接近,只是H模下的波功率沉积峰值要略低一些,中心负剪切模式下的波功率沉积位置比常规剪切要靠近等离子体中心区域一些,波功率沉积峰值比常规剪切低一些。在常规剪切L模下的电子回旋波电流驱动效率最高,常规剪切H模次之,中心负剪切模式下的电流驱动效率最小。但由于中心负剪切模式中具有高份额的自举电流,可以减少所要求的电流驱动功率,所以电子回旋波电流驱动依然是托卡马克先进运行模式下驱动等离子体电流和控制电流分布的有效工具。