In the Texas Experimental Tokamak, a discharge regime characterized by persistent peaked profiles was observed to be induced by pellet fuelling, and its transport properties were studied. The hallmark of the regime is the suppression of sawteeth, and the regime was attained by injecting hydrogen pellets to promptly double the plasma density. In each of several pairs of experiments, a pellet fuelled discharge was compared with an edge fuelled discharge with similar averaged electron density, plasma current and toroidal magnetic field in order to characterize the transport change and to look for causal changes in the plasma turbulence. The impurity, radiation and working gas particle profiles were more peaked for the pellet fuelled case. The values of rjt derived from measured ion temperature and density profiles for high density edge fuelled and pellet fuelled discharges indicate that ion pressure gradient driven turbulence should be reduced in the pellet fuelled case. The macroscopic effects were accompanied by microscopic changes. Measurements of turbulent density fluctuations in high density edge fuelled discharges give strong evidence that a component of the turbulence propagates in the ion diamagnetic direction and that this particular mode is reduced in pellet fuelled discharges. The effects of the reduction of an ion mode turbulence were sought in the energy confinement of the discharges, but it was found that for these experiments (tailored for the turbulence diagnostics) the energy flowing in the ion channel was not large enough to affect the energy confinement. Simulations were used to interpret some of the results. Discharge simulations which include the pellet injection can reproduce the sawtooth suppression. This result and known properties of discharges in which sawteeth are suppressed suggest that some of the profile effects (including peaking of the working gas particles) induced by pellet injection are due to sawtooth suppression. The particle peaking may cause the observed reduction in the turbulence which follows pellet injection.
テキサス実験トカマクにおいて、ペレット入射によって誘起される特徴的なピーク状密度分布を有する放電状態が観測され、その輸送特性が研究された。この状態の特徴はサトー振動の抑制であり、水素ペレットを入射してプラズマ密度を即座に2倍にすることで実現された。複数回の比較実験において、ペレット入射放電と、平均電子密度、プラズマ電流、トロイダル磁場が類似したガス入射放電を対比させ、輸送変化の特性評価とプラズマ乱流における因果関係の解明を試みた。不純物、放射、作動ガス粒子の分布は、ペレット入射の場合によりピーク状となった。測定されたイオン温度分布と密度分布から導出されたrjtの値は、高密度ガス入射放電とペレット入射放電の比較において、イオン圧力勾配駆動乱流がペレット入射の場合に抑制されることを示している。巨視的効果には微視的変化が伴っていた。高密度ガス入射放電における密度ゆらぎの測定は、乱流の一成分がイオン反磁性方向に伝播すること、およびこの特定のモードがペレット入射放電において抑制されることを強く示唆している。イオンモードの抑制の影響をエネルギー閉じ込めの観点から調査したが、乱流診断に最適化されたこれらの実験条件では、イオンチャネルを介したエネルギー流束はエネルギー閉じ込めに影響を及ぼすほど大きくはなかった。結果の解釈にはシミュレーションが用いられた。ペレット入射を含む放電シミュレーションはサトー振動の抑制を再現できる。この結果と、サトー振動が抑制された放電の既知の特性は、ペレット入射によって誘起される分布のピーク化(作動ガス粒子のピーク化を含む)の一部がサトー振動の抑制に起因することを示唆している。粒子のピーク化は、ペレット入射後に観測される乱流の低減の原因となる可能性がある。