An analytical formula for the fuel source density averaged over a magnetic flux surface following pellet injection is derived. During pellet motion the ablated and ionized fuel will be initially deposited nearby the pellet, prior to subsequent homogenization within the magnetic flux surfaces. In this paper, it is assumed that the deposition area projected normal to the magnetic field is on the order of the cross-sectional area of the ionized ablation column whose axis is aligned with the magnetic field. Previous pellet deposition codes (Houlberg et al 1979) employed a point source deposition approximation, which overpredicts the surface-averaged density, particularly when the obliquity between the pellet trajectory and the flux surface normal approaches 90 degrees. A key finding of this study is that as the obliquity approaches 90 degrees, grazing trajectory, the areal model predicts a well behaved , and removes the unphysical divergence stemming from the point model. To highlight the difference exhibited between areal and point models for near grazing trajectories, we considered vertical pellet injection into a CFETR-like tokamak with a negative triangularity plasma cross section using a pellet ablation/deposition module.
ペレット入射後の燃料源密度を磁気面上で平均化した解析式を導出する。ペレットの運動中、アブレーションされ電離した燃料は、まずペレット近傍に堆積し、その後磁気面内で均一化される。本論文では、磁場に垂直な方向への堆積面積は、磁場に沿って整列した電離アブレーション柱の断面積のオーダーであると仮定する。従来のペレット堆積コード（Houlberg et al 1979）では点源堆積近似が用いられており、特にペレット軌道と磁気面法線との間の傾斜角が90度に近づく場合に、面平均密度を過大評価する。本研究の主要な発見は、傾斜角が90度に近づく、すなわち掠射軌道の場合、面状モデルは良好な振る舞いを示し、点源モデルに起因する非物理的な発散を除去することである。面状モデルと点源モデルの間の差異を明らかにするため、負三角形度プラズマ断面を有するCFETR類似トカマクへの垂直ペレット入射を、ペレットアブレーション/堆積モジュールを用いて検討した。