The 'effective' fuelling efficiency of hydrogen gas puffing ranges from 10% to 50% in the Large Helical Device. A local increase in neutral particle pressure at the gas puff port was measured in the experiment. The pressure increase rate corresponds to ∼10% of the gas puff flux. The other 90% of the gas puff flux increases the density and/or the plasma outflow. A particle balance model reveals that the recycling flux estimated from the particle flux on the divertor plates increases during the gas puffing. It is shown that the high effective fuelling efficiency is possibly due to the large recycling flux. At the limit of small recycling flux, the effective fuelling efficiency decreases to ∼10%. In the helium gas puff discharge, the effective fuelling efficiency is larger than the hydrogen gas puffing and approaches 100%. This can be related to the large recycling coefficient of more than 0.95.
大型ヘリカル装置における水素ガスパフの「実効的な」燃料供給効率は10%から50%の範囲である。実験では、ガスパフポートにおける中性粒子圧力の局所的な上昇が測定された。圧力上昇率はガスパフフラックスの約10%に相当する。残りの90%のガスパフフラックスは、密度の増加および/またはプラズマ流出に寄与する。粒子収支モデルにより、ダイバータ板上の粒子フラックスから推定されるリサイクリングフラックスがガスパフ中に増加することが明らかにされた。高い実効燃料供給効率は、大きなリサイクリングフラックスに起因する可能性があることが示されている。リサイクリングフラックスが小さい極限では、実効燃料供給効率は約10%に低下する。ヘリウムガスパフ放電では、実効燃料供給効率は水素ガスパフよりも大きく、100%に近づく。これは、0.95を超える大きなリサイクリング係数に関連づけることができる。