Experiments were performed that aimed to control the plasma isotopic mixture by delivering supplemental components into the plasma via pellet injection. Pellets, mm-sized solid bodies of frozen fuel, are either formed from a mixture of different hydrogen isotopes or from deuterium (D) with added elements. Mixed HD pellets were produced reliably and reproducibly providing the required 1:1 ratio of the protium (H) and D, mimicking the situation in a future fusion reactor with D and tritium (T). By applying pellet fuelling, control of the plasma isotope composition was established while gaining access to the reactor-relevant high-density regime. However, the approach was mainly to demonstrate the controlling capability. Yet, experiments provided information on the impact of the isotopic composition on the plasma performance. There is a strong indication that adding H to a D reference plasma causes a reduction of both the particle and energy confinement. The deleterious impact of H on the particle confinement is, apparently, even stronger than on the energy confinement. Furthermore, small amounts of H can cause a loss of energy confinement that is stronger than anticipated by the H98(y,2) scaling, which is usually employed in reactor design studies. In the course of this experiment, pellets were demonstrated to be an effective and powerful tool for detailed investigations of the isotope effect. A first test demonstrated that producing and launching pellets that contain a mixture of different elements is a feasible technique. The latter was achieved by doping a D host pellet despite technical reasons limiting the permissible amount of processed N.
実験は、ペレット入射によって補助成分をプラズマに供給することにより、プラズマ同位体混合を制御することを目的として実施された。ペレットは、凍結燃料のmmサイズの固体塊であり、異なる水素同位体の混合物から形成されるか、または添加元素を含む重水素（D）から形成される。混合HDペレットは、将来の核融合炉におけるDと三重水素（T）の状況を模擬して、軽水素（H）とDの必要な1:1比を提供するように、信頼性高く再現性よく生成された。ペレット燃料供給を適用することにより、炉関連の高密度領域へのアクセスを得ながら、プラズマ同位体組成の制御が確立された。しかしながら、この手法は主に制御能力を実証するためのものであった。それでもなお、実験は同位体組成がプラズマ性能に与える影響に関する情報を提供した。D基準プラズマにHを添加すると、粒子閉じ込めとエネルギー閉じ込めの両方が低下することを示す強い兆候がある。粒子閉じ込めに対するHの有害な影響は、明らかにエネルギー閉じ込めに対するものよりも強い。さらに、少量のHは、炉設計研究で通常使用されるH98(y,2)スケーリングによって予想されるよりも強いエネルギー閉じ込めの喪失を引き起こす可能性がある。この実験の過程で、ペレットは同位体効果の詳細な調査のための効果的かつ強力なツールであることが実証された。最初の試験では、異なる元素の混合物を含むペレットの生成と打ち上げが実行可能な技術であることが実証された。後者は、処理可能なN量を制限する技術的理由にもかかわらず、Dホストペレットをドーピングすることによって達成された。