高熔点、高热导、低滞留率的高Z金属材料钨已经被EAST及ITER装置确定作为耐高热负荷的偏滤器材料。然而,钨材料在强的等离子体与壁相互作用下,不可避免的将引入高Z钨杂质,钨杂质进入等离子体后容易在高约束等离子体芯部聚集,造成严重的杂质辐射功率损失,因此等离子体对钨杂质的容忍度很低,必须保持在10-5以内。所以,研究如何有效降低钨杂质在等离子体中的含量对EAST和未来聚变装置的高参数长脉冲放电稳定运行具有重要意义。本文深入研究了在EAST钨偏滤器下开展的三种不同类型的锂化壁处理实验。优化和发展了多种形式的锂化壁处理技术,系统地研究了在高Z金属钨壁条件下开展的锂化壁处理对高Z钨等杂质的抑制,对再循环的控制等。分析了各种形式锂化壁处理对钨杂质抑制和对再循环控制的原理,讨论了锂化壁处理的优缺点,对比了三种锂化壁处理方式的优缺点。这些研究为EAST在未来钨偏滤器条件下开展高参数长脉冲稳定放电运行中如何有效控制高Z钨杂质含量和再循环水平,解决高Z杂质聚芯问题和等离子体密度因再循环水平高导致不可控问题,加深了在钨壁条件下对高Z杂质和再循环控制的理解,对未来开展的高参数长脉冲放电稳定运行做出了贡献。优化和发展了多种形式的锂化壁处理技术,包括放电前开展的锂蒸发结合离子回旋放电涂覆的锂化壁处理技术;在放电间隙开展的炮间锂化壁处理技术;在放电中注入锂粉的实时锂化壁处理技术。随着锂化系统的不断升级改造,锂膜在EAST第一壁上的涂覆区域不断增加,现已可以覆盖95%的区域,锂膜在第一壁上的均匀性大大提高,有效提升了锂膜对杂质和再循环的控制能力,延长了锂膜的寿命。炮间锂化壁处理系统成功应用于EAST放电实验中,与等离子体兼容良好。锂粉实时注入技术有效抑制了钨杂质聚芯的问题,并有效降低了偏滤器靶板处的再循环水平,成功抑制ELMs,获得了 ELM-free放电。目前锂化壁处理技术已经成为EAST上常规壁处理技术,为EAST等离子体放电稳定运行提供了良好壁条件基础。钨偏滤器下开展的锂蒸发涂覆壁处理实验结果表明:钨壁下开展的锂化壁处理可以有效抑制高Z钨杂质源及其在等离子体芯部的含量,并且随着锂化次数的不断累积,钨杂质含量逐渐降低。同时锂化壁处理可以有效降低低Z杂质碳、氧的含量。在钨壁下的锂化壁处理同样可以有效控制边界燃料粒子再循环,有效地将氢氘比控制在l0%以内。并且,钨壁下的锂化壁处理为EAST创纪录的超百秒H-模等离子体的获得提供了良好的壁条件。钨偏滤器下开展的放电间隙锂化壁处理实验结果表明:新型设计的炮间锂化壁处理系统与等离子体放电兼容良好,不会影响等离子体放电的正常运行,同时可以实现在放电间隙开展锂化壁处理,为每一炮等离子体放电提供新鲜的锂壁条件,对未来实现长脉冲稳定运行十分重要。同时在未来该系统可以实现在放电中实时锂蒸汽注入实验,用来实时抑制等离子体中的杂质聚芯或ELMs。初步炮间锂化壁处理实验结果表明,炮间锂化壁处理可以有效降低等离子体中杂质含量、再循环水平,提高低杂波加热效率等。钨偏滤器下开展的放电中实时锂粉注入实验结果表明:锂粉实时注入可以有效降低L-/H-模等离子体中钨杂质源的含量,抑制钨杂质在等离子体芯部聚集。锂粉实时注入与长脉冲H-模等离子体运行兼容良好,可以有效抑制钨杂质含量。钨杂质的抑制主要与锂粉注入降低钨偏滤器靶板附近的电子温度有关,通过降低电子温度,进而降低钨材料的溅射产额,最终抑制其向芯部的聚集。锂粉的连续注入还会形成一种类似锂化镀膜壁处理的效果。此外,锂粉实时注入可以有效抑制钨偏滤器处的再循环水平,主要在上钨偏滤器处效果最好,表明锂粉注入后成功随磁力线达到了钨偏滤器主打击点位置。最后,锂粉在钨壁条件下注入成功抑制ELMs,获得了 ELM-free放电,拓宽了之前在石墨壁上实现的ELM-free放电的运行空间,并且H98约束因子提高了 50%,维持在1.2左右。通过以上在钨壁条件下开展的锂化壁处理实验研究,我们发现锂化壁处理可以有效降低高Z钨杂质源的含量,抑制其在等离子体芯部聚集,同时可以有效降低低Z杂质含量,控制再循环和氢氘比,为在钨壁材料下的长脉冲放电稳定运行提供了良好的壁条件基础,同时也为未来聚变装置在钨壁材料下的运行奠定了实验经验的积累,尤其是对高Z钨杂质的控制具有十分重要的参考价值。