AbstractIn experiments on ASDEX-Upgrade and DIII-D tokamaks, the injection of D2 pellets from the magnetic high-field side of the plasma resulted in deeper pellet penetration and improved fueling efficiency. Based on those successful experiments, fusion researchers at the Joint European Torus and the Large Helical Device decided to implement inside launch pellet injection. These injection schemes require the use of curved guide tubes to route the pellets from the acceleration devices to the inside launch locations, and the pellets are subjected to stresses from centrifugal and impact forces in traversing the tubes. Before the installations on the large experimental fusion devices, mock-ups of the guide tubes were constructed and tested at the Oak Ridge National Laboratory to determine the pellet speed limit for reliable operation without pellet fracturing. In laboratory testing of the mock-ups, it was found that the pellet speed had to be limited to a few hundreds of meters per second for intact pellets. In this paper, the test equipment and experimental results are described.
Abstract: ASDEX-UpgradeおよびDIII-Dトカマクにおける実験において、磁場高磁場側からのD2ペレット注入により、より深いペレット侵入と改善された燃料供給効率が達成された。これらの成功した実験に基づき、Joint European TorusおよびLarge Helical Deviceの核融合研究者らは、内部入射ペレット注入の実装を決定した。これらの入射方式では、湾曲したガイドチューブを使用してペレットを加速装置から内部入射位置まで輸送する必要があり、ペレットはチューブ通過中に遠心力および衝撃力による応力を受ける。大型実験装置への設置に先立ち、オークリッジ国立研究所においてガイドチューブのモックアップが製作され、ペレットが破損せずに信頼性よく輸送できる速度限界を決定するための試験が実施された。モックアップを用いた実験室試験の結果、無傷のペレットを維持するためには、ペレット速度を毎秒数百メートルに制限する必要があることが判明した。本論文では、試験装置および実験結果について述べる。