We report on the first demonstration of dissipation of fully avalanched post-disruption runaway electron (RE) beams by shattered pellet injection in the DIII-D tokamak. Variation of the injected species shows that dissipation depends strongly on the species mixture, while comparisons with massive gas injection do not show a significant difference between dissipation by pellets or by gas, suggesting that the shattered pellet is rapidly ablated by the relativistic electrons before significant radial penetration into the runaway beam can occur. Pure or dominantly neon injection increases the RE current dissipation through pitch-angle scattering due to collisions with impurity ions. Deuterium injection is observed to have the opposite effect from neon, reducing the high-Z impurity content and thus decreasing the dissipation, and causing the background thermal plasma to completely recombine. When injecting mixtures of the two species, deuterium levels as low as ∼10% of the total injected atoms are observed to adversely affect the resulting dissipation, suggesting that complete elimination of deuterium from the injection may be important for optimizing RE mitigation schemes.
我々は、DIII-Dトカマクにおいて、破砕ペレット入射による完全な雪崩増幅状態のディスラプション後逃走電子（RE）ビームの消散を初めて実証した。入射種の変化により、消散は種の混合比に強く依存することが示され、一方、大量ガス入射との比較では、ペレットによる消散とガスによる消散の間に有意な差は見られなかった。このことは、破砕ペレットが逃走電子ビームへの有意な径方向浸透の前に、相対論的電子によって急速にアブレーションされることを示唆している。純粋または支配的なネオン入射は、不純物イオンとの衝突によるピッチ角散乱を通じてRE電流の消散を増加させる。重水素入射はネオンとは逆の効果を示し、高Z不純物含有量を低減させて消散を減少させ、背景熱プラズマを完全に再結合させることが観測された。2種の混合を入射した場合、総入射原子数のわずか約10%の重水素レベルでも、結果として生じる消散に悪影響を及ぼすことが観測され、RE緩和スキームの最適化には入射からの重水素の完全な除去が重要である可能性が示唆される。