可控核聚变是目前最有希望解决人类能源问题的途径之一,惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion,ICF）和磁约束聚变（Magnetic Confinement Fusion,MCF）一直是可控核聚变研究的热点,经过几十年探索已经取得很大进展。但是惯性约束聚变和磁约束聚变的物理机制复杂、工程建设难度大,并且随着未来聚变装置尺寸的不断增大,装置的建造成本也急剧上涨,传统聚变方案距离实现商用核聚变发电依旧有很长的路。面对上述问题,近些年可控核聚变领域积极探索的、结合磁约束方案的长脉冲和惯性约束方案的高密度特点的磁惯性聚变（Magneto-Inertial Fusion,MIF）方案,其等离子体密度和约束时间介于两个方案之间,是经济小型聚变堆方案的有力候选者,被认为可能会大幅度降低聚变的经济成本。磁惯性聚变中首先预加热产生磁化等离子体靶,然后转移至压缩腔室,通过惯性压缩等离子体靶实现聚变点火。场反位形（Field-Reversed Configuration,FRC）是一种具有高比压、没有中心穿透的简单紧凑环,具有易转移和传输的特点,是磁惯性聚变中良好的等离子体靶。实验中观察到等离子体形成后,场反位形能稳定存在一段时间,因此分析等离子体平衡特性,对于研究其不稳定性和提高等离子体参数具有重要的意义。本文主要研究了场反位形中的等离子体平衡相关物理问题,本论文的各章内容总结如下:第一章,介绍本论文的研究背景、研究意义,国际磁惯性聚变装置发展概况和场反位形的基本特性、研究现状。第二章,分析场反位形平衡的基本特性,综述了场反位形平衡研究的历程和最新研究进展。第三章,针对RR（Rigid-Rotor）模型计算的平衡刮削层过宽、无法重建中空状电流密度分布和一维模型很难完全描述平衡特性等缺陷,发展了双参数的MRR（Modified RR）平衡模型,新开发了一种解析求解平衡模型自由参数的方法,实现了使用两个物理参数确定一维平衡。由MRR模型和新方法,结合实验测量数据,实现了一维平衡重建,建立了可用于实验中一维平衡快速重建的数据库。第四章,开发了 GSEQ-FRC二维平衡计算工具,进一步实现双物理参数求解二维平衡。新工具提前设置真空磁场最大值和分界面半径,极大的减少了平衡计算时间,为建立二维平衡实时重建程序奠定了基础。使用GSEQ-FRC工具研究了影响场反位形分界面形状的因素,精确分析了分界面形状与压强分布的关系。第五章,使用自主开发的MCT磁流体程序,研究场反位形的动态形成过程。使用N流体平衡程序计算二维场反位形双流体平衡,研究双流体平衡特性,分析双流体效应对平衡的影响。第六章,对本论文内容进行总结并提出工作展望。