The penetration characteristics of supersonic molecular beam injection (SMBI) have been studied on the HL-2A tokamak. The signals from the tangential Dα array and CCD camera clearly show that the SMBI from the low field side consists of a slow component (SC) and a fast component (FC) because of a small percentage of H2 present in the D2 reservoir. The FC can penetrate more deeply than the SC, e.g. 8.5 cm inside the last closed flux surface, while the SC is around 4 cm. The penetration depth of the SMBI is weakly dependent on plasma parameters before injection and its backing pressure. Fuelling efficiency of SMBI is also estimated because it is one of the key issues in fusion plasmas. Typical fuelling efficiency of SMBI is 30–60% for the limiter configuration on the HL-2A tokamak. The variation of the decay time of the post-SMBI electron density is more responsible for the large scatter of the measured fuelling efficiencies than the different injection depths.
HL-2Aトカマクにおいて、超音速分子ビーム入射(SMBI)の侵入特性が研究された。接線方向のDαアレイとCCDカメラからの信号は、低磁場側からのSMBIが、D2リザーバー中に存在する少量のH2のために、遅い成分(SC)と速い成分(FC)から構成されることを明確に示している。FCはSCよりも深く侵入することができ、例えば最終閉鎖磁気面の内側8.5 cmに達する一方、SCは約4 cmである。SMBIの侵入深さは、入射前のプラズマパラメータおよびその背圧に弱く依存する。SMBIの燃料供給効率も、核融合プラズマにおける重要な課題の一つであるため評価された。HL-2Aトカマクのリミター配位におけるSMBIの典型的な燃料供給効率は30〜60%である。測定された燃料供給効率の大きなばらつきには、異なる入射深さよりも、SMBI後の電子密度の減衰時間の変動がより強く関与している。