低温氘氚燃料弹丸注入具有较高的粒子注入深度，能够有效提高等离子体的加料效率，是未来国际热核聚变堆(ITER)及其它装置实现高密度等离子体运行的关键手段。除此之外，选择合适的弹丸注入速度和尺寸，将弹丸注入到等离子体边界，还能用于控制未来聚变堆边界局域模(ELM)排出的极高热负荷，从而保护聚变堆的第一壁材料。“东方超环(EAST)”是中国自行研制的国际上首个非圆截面全超导中型托卡马克，具有类似ITER的运行模式和磁场位形，在其上面开展高约束模（H模）等离子体弹丸注入加料方面的研究对于EAST本身、ITER及未来聚变堆的运行都有重要意义。本文将主要介绍EAST上最新发展的高频氘弹丸注入系统及相关的实验研究，同时基于EAST上原有的弹丸注入系统，研究了具有不同类型ELM的H模等离子体的弹丸加料特性及弹丸加料对等离子体约束特性的影响，并且开展了共振磁扰动(RMP)抑制ELM与弹丸加料的联合实验。相比于超声分子束注入(SMBI)加料，弹丸加料补偿等离子体密度与恢复储能的效果更明显，这是由于弹丸加料相比于SMBI具有较大的粒子注入深度。
　　首先，基于螺旋挤压成冰和高压气体推进技术，在EAST上发展和建造了一套高频氘弹丸注入系统，实现了1-50Hz的1000秒以上连续弹丸注入，并且弹丸的尺寸和速度可调。测试表明当弹丸发射频率为50Hz的时候，弹丸的发射成功率可达85％，达到国际先进水平。利用该系统在具有第一类ELM的H模等离子体中，实现了小尺度ELM的触发，期间等离子体的储能与密度没有发生明显变化，为未来深入开展弹丸注入控制ELM方面的实验研究奠定了基础。
　　其次，利用EAST上原有的10Hz低频弹丸注入加料系统，在具有第一类和第三类ELM的H模等离子体中进行了弹丸注入加料实验。对于具有第一类ELM的H模等离子体，弹丸加料的效率只有大约30％，并且每发弹丸都触发了单个的小尺度ELM，这与其它装置上的结果类似;对于具有第三类ELM的H模等离子体，多发弹丸连续注入，获得了最高0.73×nGW的电子密度，同时发现弹丸加料能够改变原有ELM的行为，每发弹丸注入后都会有一系列的高频小尺度ELMs产生，弹丸注入后引起的边界冷却被认为是引起ELM行为发生改变的主要原因，这对深入理解弹丸加料对等离子体约束性能的影响具有重要意义。
　　更重要的是，在EAST上首次成功开展了共振磁扰动（RMP）抑制第一类ELM和弹丸注入加料的联合实验。在第一类ELM被RMP完全抑制的过程中，弹丸从低场侧(LFS)以5Hz的频率水平注入到H模等离子体（安全因子q95～3.8，三角度δ～0.45）中，期间弹丸的注入速度为～100m/s。结果表明，弹丸加料能够有效弥补RMP抑制ELM过程中造成的密度损失，并且还能有效改善等离子体的约束。本研究对于在ITER及未来聚变堆上开展的弹丸加料与RMP控制ELM的集成运行实验具有重要参考意义。
　　EAST上发展的弹丸注入系统及开展的相关物理实验研究，不仅可以为EAST提供先进的等离子体加料和ELM控制技术，有利于提高EAST的运行参数，也为ITER及未来聚变堆弹丸加料与RMP控制ELM的协同运行提供了重要数据积累与参考。