The injection of a large amount of impurities is one of the possible ways of mitigating disruption in large-scale tokamaks. The deposition of impurities at the center of the plasma is the key to the radiation of plasma energy and suppression of runaway. The interaction of the gas jet with the rational surfaces has been studied by scanning the plasma current. The experimental results show that the injection of a massive amount of argon can cool the plasma from the edge to the core region, and the cooling process is accompanied by different magnetohydrodynamic (MHD) modes when the gas jet reaches the corresponding rational surfaces. It is observed that with different edge safety factors and electron density, gas injection can induce different poloidal modes at first. Then, the poloidal mode traverses to lower m (where m is the poloidal mode number) MHD activities until a 2/1 mode is initiated and a thermal quench is started. The experimental results show that the penetration of a gas jet across the rational surfaces is faster in the plasmas with pre-existing large 2/1 tearing modes, which indicates that the 2/1 mode plays an important role in the penetration process. Disruptions triggered by supersonic molecular beam injection display a slower cooling process compared with massive gas injection, which can be divided into four stages. The dominant poloidal mode transition from m = 3 to m = 2 is associated with electron temperature recovery.
大量の不純物の注入は、大規模トカマクにおけるディスラプション緩和の可能な方法の一つである。プラズマ中心部への不純物の堆積は、プラズマエネルギーの放射と逃走電子の抑制の鍵となる。ガスジェットと有理面との相互作用を、プラズマ電流を走査することによって調べた。実験結果は、大量のアルゴン注入がプラズマの周辺部から中心部への冷却をもたらすこと、そしてその冷却過程には、ガスジェットが対応する有理面に到達する際に異なるMHDモードが伴うことを示している。異なるエッジ安全係数と電子密度において、ガス注入は最初に異なるポロイダルモードを誘起することが観測された。その後、ポロイダルモードはより低いm（ここでmはポロイダルモード数）のMHD活動へと遷移し、最終的に2/1モードが開始され、熱クエンチが始まる。実験結果は、ガスジェットの有理面への浸透が、既存の大きな2/1テアリングモードを有するプラズマにおいてより速いことを示しており、これは2/1モードが浸透過程において重要な役割を果たすことを示唆している。超音速分子ビーム注入によって引き起こされるディスラプションは、大量ガス注入と比較してより遅い冷却過程を示し、これは4つの段階に分けられる。m = 3からm = 2への主要なポロイダルモード遷移は、電子温度の回復と関連している。