核聚变是目前为止最有希望永久解决能源危机的方案之一。在众多的聚变装置之中,托卡马克是运行参数最高、最有希望实现可控核聚变的装置。而在托卡马克等离子体中,边界局域模(ELM)以及撕裂模(TM)等宏观磁流体不稳定性将会降低等离子体约束性能。如果不加以有效控制,甚至会导致等离子体大破裂。外加共振磁扰动场(RMP)被广泛用于控制边界局域模以及撕裂模等宏观磁流体不稳定性。聚变堆中的RMP线圈需要安装在包层材料以外,会受到大量高能量中子的辐照,一旦损坏将难以修复。因此需要探索能应用于聚变堆的灵活、高效的产生RMP的新方法。EAST托卡马克实验发现低杂波可以驱动刮削层中沿着磁力线的螺旋电流,这种螺旋电流改变了边界磁拓扑结构,并有效的抑制了ELM。理论研究发现通过对ITER的偏滤器靶板施加偏压有望提供足够的螺旋电流来控制ELM。目前,国内外均缺乏主动驱动、控制刮削层螺旋电流来产生RMP的实验研究。因此,有必要确认刮削层螺旋电流的存在以及详细研究其是否有为等离子体提供RMP的前景。本文利用J-TEXT托卡马克上已有的一套偏压电极系统,首次对位于刮削层中的电极施加偏压,成功在刮削层中驱动了螺旋电流。通过分析模型计算与实验测量的磁场,发现从电极出发的螺旋电流沿着平行于磁力线的两个方向流动,最终连接到限制器以及真空室导体结构上。因此,螺旋电流的路径取决于电极处的安全因子以及电极与限制器的径向相对位置。螺旋电流大小与电极尺寸、等离子体电流大小呈正相关。实验还发现当电极由远刮削层靠近最外闭合磁面时,螺旋电流的幅值增加。在电极跨越最外闭合磁面向内运动时,螺旋电流的幅值反而减小。详细的实验研究表明偏压驱动的螺旋电流的空间路径以及幅值均可通过改变等离子体参数以及电极参数来主动控制。螺旋电流也可以稳定的存在于等离子体刮削层中并持续作用于等离子体。为了直观理解刮削层螺旋电流的各项特性,本文还对其进行了建模分析。从电极表面各个区域出发追踪磁力线,规定电流方向平行于连接电极与限制器的磁力线。结果表明电极表面不同区域出发的螺旋电流空间路径各异,并且连接着不同的限制器。假设各区域螺旋电流大小与其路径上的等效电阻成反比,发现通过计算得到的扰动磁场与实验测量的扰动磁场互相吻合,表明模型中电流分布很好的反映了实验中螺旋电流三维空间分布。实验发现当对电极施加+200 V的偏压时,可以驱动+150 A的螺旋电流,产生m/n=3/1磁场分量可达11 Gauss/kA。由于螺旋电流的路径由等离子体边界磁力线的螺旋度决定,因此其产生共振磁场分量的效率也远高于传统的RMP线圈。实验结果与计算结果都显示,螺旋电流可以作为一种新的方式为等离子体提供RMP。