nnica安全因子
安全因子（safety factor，q）是描述被约束在环面（甜甜圈形状）中的等离子体磁力线扭转松紧程度的无量纲量。它是决定等离子体稳定性的重要指标。
通俗定义（高中水平）
Section titled “通俗定义（高中水平）”在甜甜圈形状的容器中，磁力线并非笔直，而是呈螺旋状一圈圈扭转着旋转。安全因子表示的是，这条磁力线绕甜甜圈的截面（小圆环）转一圈的过程中，绕甜甜圈整体（大圆环）转多少圈。
比如安全因子为 3，就意味着磁力线绕甜甜圈整体转 3 圈的过程中绕截面转 1 圈，这是一种较松的扭转方式。如果这个数值变小、扭转变得过紧，等离子体就会像跳绳一样扭动失控，约束随之被破坏。所以它被称为”安全”因子。
严格定义（本科及以上）
Section titled “严格定义（本科及以上）”安全因子 q 定义为磁力线绕环面转一圈时，在环向和极向上的旋转圈数之比。对于圆形截面的简单托卡马克，可表示如下。
其中 r 是小半径（截面的半径），R 是大半径（到甜甜圈中心的距离）， 是环向磁场， 是极向磁场。也就是说，安全因子可以理解为环向磁场与极向磁场强度之比，再乘以装置的形状（r 与 R 之比）。
安全因子随位置而变化，描述其从等离子体中心向边缘如何变化的曲线称为 q 剖面。边缘处的值 尤为重要，为保持稳定运行，一般以 作为参考标准。
在聚变研究中的作用
Section titled “在聚变研究中的作用”安全因子决定着等离子体的 MHD 稳定性，尤其是扭曲不稳定性（磁力线扭转而弯曲的不稳定性）。q 越小，扭转越紧，越容易发生扭曲不稳定性。若存在 q 小于 1 的区域，就会产生锯齿振荡；而在 q 取整数或简单分数的面（有理面）上，则容易生成磁岛。在稳定约束的同时获得高性能，妥善控制 q 剖面是聚变堆设计的关键。
另外，请注意它与符号相似的能量增益因子 Q（聚变输出与输入能量之比）是完全不同的量。安全因子 q 表示磁力线的扭转，增益因子 Q 表示反应堆的性能，切勿混淆。