Disruptions are a major concern for future fusion reactors based on the tokamak principle. To ensure machine protection, the thermal loads and vessel forces that arise during disruptions have to be mitigated reliably. For the ITER disruption mitigation system (DMS), the shattered pellet injection (SPI) technology has been selected. It can provide a prompt delivery of the injection material into the plasma core, with the mitigation efficiency depending on fragment size and velocity. A highly flexible SPI system was built and installed at the tokamak ASDEX Upgrade (AUG) to aid the finalization process of the ITER DMS and provide crucial input for modeling. The SPI-induced disruptions in the 2022 AUG experiments follow a typical chain of events, which are discussed in this paper: The first light (FL), main fragment arrival (MFA), plasma movement event (PME), MARFE, thermal quench (TQ)/plasma current spike (IP-spike), current quench (CQ), and vertical displacement event (VDE) phase. Depending on the injection parameters, these phases may vary significantly or some might not be present at all. In this paper, we will focus on the characterization of these disruption phases and figures of merit for the mitigation efficiency, depending on the SPI configuration. With increasing amount of assimilated neon in the plasma—primarily influenced by the neon content in the pellet but also the shattering parameters—the disruptions exhibit different behaviors. This disruption evolution seems to be a continuous process, with the most prominent feature being the changing disruption time scales and plasma current time trace shape during the CQ from convex (poorly or unmitigated) concave (well mitigated/radiation dominated). Depending on the injection, pre-TQ durations between 15 and 0.5 ms and early CQ durations () between 13.3 and 8.2 ms had been achieved at AUG.
disruptionは、トカマク原理に基づく将来の核融合炉にとって主要な懸念事項である。機器保護を確実にするためには、disruption中に生じる熱負荷と容器力が確実に緩和されなければならない。ITERのdisruption緩和システム（DMS）には、破砕ペレット注入（SPI）技術が選定された。これは、注入材料をプラズマコアへ迅速に供給でき、その緩和効率はフラグメントサイズと速度に依存する。高い柔軟性を備えたSPIシステムが、トカマクASDEX Upgrade（AUG）に構築・設置され、ITER DMSの最終化プロセスを支援し、モデリングに重要な入力を提供している。2022年のAUG実験におけるSPI誘起disruptionは、典型的な一連の事象に従う。本論文では、これらについて議論する：初光（FL）、主フラグメント到達（MFA）、プラズマ移動事象（PME）、MARFE、熱クエンチ（TQ）/プラズマ電流スパイク（IPスパイク）、電流クエンチ（CQ）、および垂直変位事象（VDE）フェーズである。注入パラメータに応じて、これらのフェーズは大きく変化するか、あるいは一部がまったく存在しない場合もある。本論文では、SPI構成に依存するこれらのdisruptionフェーズの特性評価と、緩和効率の性能指標に焦点を当てる。プラズマ中に同化されたネオン量の増加に伴い（主にペレット中のネオン含有量に影響されるが、破砕パラメータにも影響される）、disruptionは異なる挙動を示す。このdisruptionの進展は連続的なプロセスであるように見え、最も顕著な特徴は、CQ中のdisruption時間スケールとプラズマ電流時間トレース形状が、凸型（緩和が不十分または未緩和）から凹型（十分に緩和された/放射支配）へと変化することである。注入条件に応じて、AUGではTQ前の持続時間が15〜0.5 ms、初期CQ持続時間（）が13.3〜8.2 msが達成された。