The process of fuelling by injection of a spheromak-like compact toroid (SCT) is investigated by using MHD numerical simulations, where the SCT is injected into a magnetized target plasma region corresponding to a fusion device.In a previous study, the authors proposed a theoretical modelto determine the penetration depth of the SCT into the target region on the basis of simulation results;in that study the SCT is decelerated not only by the magnetic pressure forcebut also by the magnetic tension force.However, since both ends of the target magnetic field arefixed on the boundary wall in the simulation,the deceleration caused by the magnetic tension forcewould be overestimated. In the present study,the dependence of the boundary conditionof the target magnetic field on the SCT penetration process is examined.On the basis of these results, the theoretical model previously proposed is improvedto include the effect that the fluctuations of the target magnetic fieldpropagate with the Alfvén velocity.In addition, by carrying out the simulation with the torus domain,it is confirmed that the theoretical model can be applied to estimatethe penetration depth of the SCT under such conditions.The dependence of the injection position (side injection and top/bottom injection)on the penetration process is also examined.
スフェロマック様コンパクトトロイド（SCT）の注入による燃料供給過程を、MHD数値シミュレーションを用いて調査する。ここでは、SCTが核融合装置に対応する磁化標的プラズマ領域に注入される。先行研究では、著者らはシミュレーション結果に基づいてSCTの標的領域への侵入深さを決定する理論モデルを提案した。その研究では、SCTは磁気圧力のみならず磁気張力によっても減速される。しかし、標的磁場の両端が境界壁に固定されているため、磁気張力による減速は過大評価される可能性がある。本研究では、標的磁場の境界条件がSCTの侵入過程に及ぼす依存性を調査する。これらの結果に基づいて、標的磁場の変動がアルフヴェン速度で伝播する効果を組み込むために、先に提案された理論モデルを改良する。さらに、トーラス領域を用いたシミュレーションを実施することにより、そのような条件下でのSCTの侵入深さの推定に理論モデルが適用可能であることが確認される。また、注入位置（側面注入および上面・下面注入）の依存性も併せて調査する。