In a shattered pellet injection (SPI) system the penetration and assimilation of the injected material depends on the speed and size distribution of the SPI fragments. ASDEX Upgrade (AUG) was recently equipped with a flexible SPI to study the effect of these parameters on disruption mitigation efficiency. In this paper we study the impact of different parameters on SPI assimilation with the 1.5D INDEX code. Scans of fragment sizes, speeds and different pellet compositions are carried out for single SPI into AUG H-mode plasmas. We use a semi-empirical global reconnection event (GRE) onset condition to study the material assimilation trends. For mixed deuterium-neon pellets, smaller/faster fragments start to assimilate quicker. However, at the expected onset of the GRE, larger/faster fragments end up assimilating more material. Variations in the injected neon content lead to a large difference in the assimilated neon for neon content below atoms. For larger injected neon content, a self-regulating mechanism limits the variation in the amount of assimilated neon. We use a back-averaging model to simulate the plasmoid drift during pure deuterium injections with the back-averaging parameter determined by a interpretative simulation of an experimental pure deuterium injection discharge. Again, larger and faster fragments are found to lead to higher assimilation with the material assimilation limited to the plasma edge in general, due to the plasmoid drift. The trends of assimilation for varying fragment sizes, speeds and pellet composition qualitatively agree with the previously reported experimental observations.
「 shattered pellet injection (SPI) システムでは、注入された物質の侵入と同化は、SPIフラグメントの速度とサイズ分布に依存する。ASDEX Upgrade (AUG) には最近、これらのパラメータがディスラプション緩和効率に及ぼす影響を研究するために、柔軟なSPIが装備された。本論文では、1.5D INDEXコードを用いて、SPI同化に対するさまざまなパラメータの影響を研究する。フラグメントサイズ、速度、および異なるペレット組成のスキャンを、AUG Hモードプラズマへの単一SPIに対して実施する。我々は、半経験的な大域的リコネクションイベント(GRE)開始条件を用いて、物質同化の傾向を研究する。混合重水素-ネオンペレットの場合、より小さい/より速いフラグメントは、より早く同化し始める。しかしながら、GREの予想される開始時点では、より大きく/より速いフラグメントがより多くの物質を同化することになる。注入されたネオン含有量の変動は、 原子未満のネオン含有量に対して、同化されたネオンの大きな差をもたらす。より多くの注入ネオン含有量に対しては、自己制御機構が同化されたネオン量の変動を制限する。我々は、実験的な純重水素注入放電の解釈的シミュレーションによって決定されたバック平均化パラメータを用いて、純重水素注入中のプラズモイドドリフトをシミュレートするためにバック平均化モデルを使用する。繰り返しになるが、より大きくて速いフラグメントは、プラズモイドドリフトにより、物質同化が一般にプラズマ端に限定された状態で、より高い同化をもたらすことが見出される。さまざまなフラグメントサイズ、速度、ペレット組成に対する同化の傾向は、以前に報告された実験的観察と定性的に一致する。」