理解电流驱动机制，准确预测并控制电流密度剖面是托卡马克实现稳态运行和控制宏观磁流体不稳定性的关键。自举电流由托卡马克等离子体的压强梯度和环效应共同驱动，是一种经济且高效的非感应环向电流驱动机制。然而实验上测量的自举电流密度剖面与理论预测的结果却并不总是一致。受微观湍流驱动等离子体自发转动的启发，产生了微观湍流驱动自发电流的想法。目前还尚未有实验文章报道湍流驱动自发电流，一些理论模拟工作也大多集中在静电湍流驱动的自发电流。而未来托卡马克聚变堆等离子体参数高，特别是台基区压强剖面陡，电磁效应将会非常重要。因此，考虑电磁微观湍流驱动的自发电流对于未来的托卡马克聚变堆具有重要意义。本论文采用电磁漂移动理学方法，在托卡马克芯部以及台基区，对电磁微观湍流驱动自发电流的机制进行了系统的理论解析研究。
　　研究了托卡马克芯部区域电磁电子温度梯度模(ETG)湍流驱动的自发电流，发现自发电流密度可以达到当地自举电流密度的80%。本文从守恒形式的电磁电子漂移动理学方程出发，得到了有湍流时的平均平行电流密度演化方程。研究发现存在两种自发电流驱动机制，一种是残余湍动通量驱动的自发电流，主要来自类雷诺应力项和类动理学张量项；另一种是湍动源项驱动的自发电流，来自扰动平行电场与扰动电子密度的耦合。利用准线性理论计算得到的解析表达式，研究了未来国际热核聚变实验堆(ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor)装置标准运行模式的芯部自发电流，发现湍动源项驱动的自发电流密度与当地自举电流密度之比小于1%，可以忽略；残余湍动通量虽然无法驱动净的电流，但可以驱动超过局域自举电流密度80%的自发电流密度。因此，自发电流密度会改变ITER芯部电流密度剖面，进而可能影响新经典撕裂模不稳定性。
　　本文还解析研究了台基区电磁电子漂移波湍流驱动的自发电流，得到了自发电流密度的定标率，并发现了静电贡献被电磁贡献强抵消的现象。从包含线性电磁响应的电子扰动分布函数出发，求得扰动电子密度，扰动平行电流与扰动电子平行压强，并通过准线性理论解析推导了自发电流密度与自举电流密度之比的定标率。该定标率表明：电子温度、离子温度越高，自发电流越重要。通过对比研究ITER和DIII-D台基区电磁电子漂移波湍流驱动的自发电流密度，发现其在ITER台基区可以达到当地自举电流密度的65%，而在DIII-D台基区可以忽略。还发现在ITER台基区，湍流的静电部分驱动的电流几乎完全被电磁部分抵消了，最终的自发电流驱动主要来自于动理学张量(电磁效应)。这些理论结果表明在未来聚变堆强梯度台基区，电磁效应对自发电流驱动机制有重要影响，进而还可能影响边界局域模不稳定性。
　　综上，本论文对电磁微观湍流驱动自发电流的理论研究结果表明，在未来高参数托卡马克聚变堆中，电磁微观湍流虽然无法驱动净的自发电流，但是自发电流密度可以改变局域电流密度，进而可能影响芯部新经典撕裂模、台基区边界局域模等宏观磁流体不稳定性；在未来聚变堆强梯度台基区，需要仔细考虑电磁效应对自发电流驱动机制的影响。本文为理解未来聚变堆中的自发电流驱动机制提供了理论参考。