托卡马克中尘埃的运动极大地影响了托卡马克的稳定运行。一方面由于尘埃携带了大量的杂质原子(半径为1μm的碳尘埃约含1012个碳原子),其运动对于杂质原子的输运有着不可忽视的影响,会极大地影响杂质在托卡马克中的分布；另一方面,尘埃本身会对等离子体和器壁产生氚滞留、复沉积等一系列的影响,甚至会导致托卡马克放电的中断。随着ITER第一壁问题重要性的增加,尘埃越来越得到人们的重视。目前,国际聚变领域关于尘埃动力学的大型程序有DTOKS和DUSTT。它们可用于模拟研究在实际托卡马克位型下,尘埃在等离子体中的运动、尘埃与等离子体的相互作用以及尘埃与器壁的碰撞等问题。尽管这些程序功能非常强大,但都没有考虑器壁表面鞘层对尘埃输运的影响。本论文侧重于研究尘埃与粗糙壁的碰撞导致尘埃的轨迹变化问题。由于尘埃主要滞留于偏滤器区域,在建立模型时,可以将研究区域限制在偏滤器区域。通过设定尘埃的初始位置在偏滤器靶板打击点附近来模拟尘埃在偏滤器靶板附近的运动。在当前的尘埃研究中,已经存在一些关于尘埃在托卡马克偏滤器中运动的理论和模拟上的模型。本文的模型正是建立在Krasheninnikov的尘埃在偏滤器区域运动的理论模型基础之上的,并对其有一定的发展。本论文完善了理论模型并增加了粗糙壁的不均匀性引起的离子电漂移速度修正项,该修正项引起的额外等离子体流会在鞘层中使尘埃受到额外的等离子体拖拽力的作用,同时在模型中考虑了洛伦兹力对尘埃运动的影响。通过对模型进行模拟,论文的第三章对模拟结果进行了分析和讨论。结果表明,尘埃与粗糙壁的相互作用可以引起尘埃逃离循环区域飞向磁零点“X”点,并进一步运动到等离子体芯部。当尘埃与器壁碰撞时,尘埃在(xyz)三个方向上的能量会发生相互转化,且其在碰撞点的各个方向的能量转化大小可用数学公式表达。从模拟结果和公式中可以得出,托卡马克环向的粗糙度会极大地影响尘埃的运动轨迹,并大大增加尘埃逃离循环层的几率；然而,极向粗糙壁不会对尘埃有此作用。同时,由于受到等离子体流拖拽力影响,尘埃在托卡马克中的速度会很大,可达到104cm s-1。由此可见,托卡马克的环向位形(包括环向壁的粗糙度以及装置的环形位型等)对尘埃的运动规律以及其进入芯部等离子体的几率会产生重要影响。研究结果对理解尘埃在托卡马克中的运动以及芯部杂质的增加等问题具有重要意义。