托卡马克装置放电过程中，由于磁流体不稳定性或者是误操作等因素会导致等离子体大破裂。破裂过程中可能会出现的高能高通量的逃逸电子，会对装置壁带来致命威胁，抑制逃逸电流产生或缓解逃逸电流危害也成为了未来聚变堆安全运行首要解决的关键问题。因此，抑制逃逸电流产生或缓解逃逸电流危害非常重要。一种潜在可能的方法是使用外加共振扰动场(Resonant Magnetic Perturbation，RMP)在热猝灭(Thermal Quench， TQ)阶段增加等离子体的磁扰动水平，增强逃逸电子的径向输运，以期在等离子体电流猝灭(Current Quench，CQ)之前实现逃逸电子撞壁，从而实现逃逸电子的缓解或抑制。这种方式在部分较小尺寸装置上取得了非常好的效果，但是对于大尺寸的托卡马克，RMP很难提供足够深的磁扰动穿透，最终导致逃逸电子的抑制效果有限。为了克服这种限制，通过使用RMP激发产生种子磁岛，最终在破裂期间形成大磁岛以提供足够大的磁扰动，排出逃逸种子，从而抑制逃逸电流产生。J-TEXT相关实验结果表明，大量气体注入(Massive Gas Injection，MGI)触发的破裂过程中，使用RMP激发产生足够大的种子磁岛，实现了逃逸电流的完全抑制，但是依然存在某些不确定性。为了更深入了解相关的物理机制，本文使用宏观磁流体动力学(Magnetohydrodynamic，MHD)三维NIMROD代码对MGI触发破裂过程进行数值模拟，以破裂演化为背景，开展了试探粒子模型下逃逸电子的轨迹跟踪计算，通过破裂过程中等离子体区域逃逸电子的输运特征，研究不同预存磁岛宽度对抑制逃逸电流的影响。
　　本文模拟计算结果表明，逃逸电子剩余率并不随预存磁岛宽度增加而单调变化，当磁岛宽度足够大的时候，实现了逃逸电子的抑制，当磁岛宽度较小，在装置小半径的0.07倍到0.11倍的宽度范围内，也可实现逃逸电子的缓解。对模拟中几种典型的不同磁岛宽度算例的分析发现，逃逸电子的损失与磁面随机化程度紧密相关。大磁岛算例情况下，很强且持续时间长的磁扰动导致了很强的磁面随机化，促进了逃逸电子的损失，因此实现了逃逸电子的抑制。而对小磁岛算例和中等磁岛算例的对比研究发现，两种磁岛宽度情况下，小磁岛算例中磁扰动的环向高阶模式更强，磁面随机化程度也更强，这是导致逃逸电子损失差异的关键原因。磁扰动与破裂期间的磁流体不稳定性有很重要的联系，而磁流体不稳定性又与杂质的扩散和辐射冷却也有很大关系。几种不同磁岛宽度算例下，杂质的输运也存在明显差异。J-TEXT装置上相关实验结果也表明，磁岛宽度不同对逃逸电流抑制有明显的影响，当模穿透持续时间大于50ms时可实现逃逸电流完全抑制。穿透持续时间越长，注气时刻穿透形成的磁岛宽度越大，另外研究结果发现，当穿透持续时间小于10ms时也可以实现逃逸电流的抑制，表明在2/1磁岛比较小的时候也有可能对逃逸电子产生较好的抑制效果。
　　本文研究结果表明，MGI触发破裂过程中，合适的预存磁岛宽度对J-TEXT托卡马克装置的逃逸电流抑制非常重要。这些结果对RMP在未来大尺寸托卡马克装置逃逸电流抑制中的应用提供了参考。