Deep pellet fueling depth is necessary to achieve a high-density high confinement operation and to conduct some pellet-related researches in current devices, such as trigger of internal transport barrier, and to achieve high fusion power and tritium burn-up fraction in future fusion devices. The newly developed PAM code which can make a fast evaluation on pellet ablation and deposition is applied to optimize injection parameters to achieve deep pellet fueling. Systematic scans on pellet injection parameters including pellet injection positions, injection angles, sizes and speeds are performed for optimization purpose, while at the same time demonstrating flexibility and time efficiency of the PAM code. Dependences of the pellet fueling depth on these injection parameters are revealed by simulation results and analyzed. Simulation results indicate that pellet penetration contributes more to the deep pellet deposition than the -induced plasmoid drifts in low temperature plasmas, while deep pellet fueling in reactor relevant high temperature plasmas has to rely on plasmoid drifts. Though a shallow penetration is expected in high temperature plasmas, the -induced plasmoid drift is expected to be larger than that in relatively low temperature plasmas.
深いペレット燃料供給深度は、現在の装置において高密度・高閉じ込め運転を達成し、内部輸送障壁のトリガーなどのペレット関連のいくつかの研究を実施し、将来の核融合装置において高い核融合出力とトリチウム燃焼割合を達成するために必要である。新たに開発された、ペレットのアブレーションと堆積を高速に評価できるPAMコードを、深いペレット燃料供給を達成するための入射パラメータの最適化に適用した。最適化の目的で、ペレット入射位置、入射角度、サイズ、速度を含むペレット入射パラメータの系統的走査を実施し、同時にPAMコードの柔軟性と時間効率を示した。ペレット燃料供給深さのこれらの入射パラメータへの依存性がシミュレーション結果によって明らかにされ、分析された。シミュレーション結果は、低温プラズマでは、ペレット侵入が深いペレット堆積に、-誘起プラズモイドドリフトよりも大きく寄与することを示している。一方、炉心関連の高温プラズマにおける深いペレット燃料供給はプラズモイドドリフトに依存する必要がある。高温プラズマでは浅い侵入が予想されるが、-誘起プラズモイドドリフトは比較的低温のプラズマにおけるそれよりも大きくなると予想される。