在托卡马克磁约束聚变中,等离子体的大破裂一直以来都是一种潜在的危害。破裂过程中有可能出现的高能逃逸电子束(逃逸电流)会对装置壁产生极大的损坏,因此研究破裂过程中逃逸电流的产生机制以及相应的逃逸抑制和耗散措施是磁约束聚变领域中重要的课题。在大量气体注入(MGI)触发等离子体破裂的实验中,已经证明外加共振螺旋场(RMP)对逃逸电流的抑制有一定的效果。然而在不同的放电装置上,RMP对逃逸电流的抑制效果差异较大。因此,为更深入研究RMP对逃逸抑制的相关物理机制,本文采用三维磁流体动力学(MHD)代码NIMROD对RMP的穿透过程以及MGI触发的破裂过程进行数值模拟。模拟结果发现,对等离子体施加的RMP可以直接或者间接的改变等离子体内部的磁扰动,等离子体的磁拓扑结构也因此发生变化。一个更加随机化的磁拓扑结构有利于破裂过程中的逃逸种子的损失,这在一定程度上可以避免后期二次雪崩的发生,从而抑制逃逸电流平台的产生。实验和模拟研究同时发现,不同相位的m/n=2/1 RMP穿透下产生的预存种子磁岛对MGI触发破裂过程中逃逸电子的约束有明显的影响。2/1磁岛‘O’点的环向相位与逃逸电子损失比例(实验中为逃逸电流平台)近似成正弦关系,研究发现,当2/1磁岛的O点与MGI注气口环向相差-90度的时候,逃逸电子(逃逸电流平台)的抑制效果最好。模拟表明,不同的预存种子磁岛相位会影响杂质的扩散,杂质更充分的扩散将会导致等离子体更深入的冷却,由此可能会引发不同的磁扰动,强烈的磁扰动有利于逃逸电子种子的损失。当存在一个合适相位的RMP增强逃逸电子损失的时候,相反的相位则减弱逃逸电子的损失。模拟中,低能的逃逸电子是遵循磁力线运动的,所以逃逸电子种子的约束性能跟破裂过程磁面的随机程度有密切的关系。磁扰动越大,磁面随机化程度越严重。同时等离子体区域也会出现很多的短磁力线,这些短磁力线从等离子区域直接连接到装置壁上,将会有助于大量的逃逸电子迅速的输运出等离子体区域,最终撞击到装置壁。此外,实验上发现在MGI之前投入RMP,使其穿透形成稳定的2/1模结构,在间隔足够长的穿透时间后注入大量气体,逃逸电流可以被完全抑制。相关模拟结果显示,RMP穿透形成的大磁岛会在热猝灭(TQ)期间形成更大的磁扰动,增强逃逸电子种子的损失。本文的研究证明,在MGI触发等离子体破裂前,RMP穿透形成的2/1磁岛的相位对破裂期间逃逸电流的抑制有重要的影响,一个合适的2/1磁岛相位有利于抑制逃逸电流平台。一个更宽的磁岛也会增加破裂期间磁面的随机化程度,从而增强逃逸电子种子的损失。这些结果可以为未来国际热核反应堆(ITER)的逃逸抑制提供参考。