Recent experiments using accelerated spheromak-like compact toroids (SCTs) to fuel tokamak plasmas have quantified the penetration mechanism in the low beta regime; i.e. external magnetic field pressure dominates plasma thermal pressure. However, fusion reactor designs require high beta plasma and, more importantly, the proper plasma pressure profile. Here, the effect of the plasma pressure profile on SCT penetration, specifically, the effect of diamagnetism, is addressed. It is estimated that magnetic field pressure dominates penetration even up to 50% local beta. The combination of the diamagnetic effect on the toroidal magnetic field and the strong poloidal field at the outer major radius of a spherical tokamak will result in a diamagnetic well in the total magnetic field. Therefore, the spherical tokamak is a good candidate to test the potential trapping of an SCT in a high beta diamagnetic well. The diamagnetic effects of a high beta spherical tokamak discharge (low aspect ratio) are computed. To test the penetration of an SCT into such a diamagnetic well, experiments have been conducted of SCT injection into a vacuum field structure which simulates the diamagnetic field effect of a high beta tokamak. The diamagnetic field gradient length is substantially shorter than that of the toroidal field of the tokamak, and the results show that it can still improve the penetration of theSCT. Finally, analytic results have been used to estimate the effect of plasma pressure on penetration, and the effect of plasma pressure was found to be small in comparison with the magnetic field pressure. The penetration condition for a vacuum field only isreported. To study the diamagnetic effect in a high beta plasma, additional experiments need to be carried out on a high beta spherical tokamak.
最近、加速されたスフェロマック状コンパクトトロイド（SCT）を用いてトカマクプラズマを燃料供給する実験により、低ベータ領域における侵入メカニズムが定量化された。すなわち、外部磁場圧力がプラズマ熱圧力を支配する。しかしながら、核融合炉設計には高ベータプラズマと、より重要なことに、適切なプラズマ圧力分布が必要である。ここでは、プラズマ圧力分布がSCT侵入に及ぼす影響、具体的には反磁性の影響が扱われる。磁場圧力は局所ベータが50%に達するまで侵入を支配すると推定される。トロイダル磁場に対する反磁性効果と、球状トカマクの外側大半径における強いポロイダル磁場の組み合わせにより、全磁場中に反磁性井戸が生じる結果となる。したがって、球状トカマクは、高ベータ反磁性井戸内へのSCTの捕捉可能性を試験するための優れた候補である。高ベータ球状トカマク放電（低アスペクト比）の反磁性効果が計算される。このような反磁性井戸へのSCTの侵入を試験するため、高ベータトカマクの反磁性磁場効果を模擬する真空磁場構造へのSCT入射実験が実施された。反磁性磁場勾配長はトカマクのトロイダル磁場のそれよりも実質的に短く、結果は、それがSCTの侵入を依然として改善できることを示している。最後に、解析的結果を用いてプラズマ圧力が侵入に及ぼす影響を推定し、プラズマ圧力の影響は磁場圧力と比較して小さいことが見出された。真空磁場のみに対する侵入条件が報告される。高ベータプラズマ中の反磁性効果を研究するためには、高ベータ球状トカマク上で追加の実験を実施する必要がある。