Shattered pellet injection (SPI) systems that form cryogenic pellets in a pipe-gun for injection of material to mitigate disruptions have been fabricated and installed for use in thermal mitigation and runaway electron (RE) dissipation experiments on JET and KSTAR. These systems are to support disruption mitigation research for ITER and are based on an ORNL three-barrel design for flexibility in pellet size selection and variable pellet composition studies. The SPI systems for JET and KSTAR have a common feature of the barrels being collimated into a single injection line that enters the vacuum vessel. The pellets are shattered in bent stainless steel tubes that are mounted inside the vacuum vessel of the tokamak, vertically on JET and horizontally on KSTAR. The JET installation has the unique feature of vertical SPI mounting and injection with the shatter plume aimed toward the inner wall to intercept known RE beam locations generated from argon gas injection induced disruptions. The KSTAR SPI installation has two identical SPIs that are mounted on the midplane 180 degrees apart with identical injection lines and shatter tubes aimed at the plasma magnetic axis. Installation and operation of these SPI systems has provided useful lessons learned in the implementation of this SPI technology and valuable experience in optimizing the formation and firing of the pellets to optimize the physics performance.
破砕ペレット入射(SPI)システムは、パイプガン内で極低温ペレットを形成し、ディスラプション緩和のための材料を入射するものであり、JETおよびKSTARにおける熱緩和および逃走電子(RE)消散実験での使用のために製作・設置された。これらのシステムはITERのディスラプション緩和研究を支援するものであり、ペレットサイズ選択の柔軟性と可変ペレット組成研究のためのORNL三連銃設計に基づいている。JETおよびKSTAR用のSPIシステムは、真空容器内に入射する単一の入射ラインに銃身がコリメートされるという共通の特徴を有する。ペレットは、トカマクの真空容器内に取り付けられた湾曲したステンレス鋼管の中で破砕され、JETでは垂直方向に、KSTARでは水平方向に取り付けられている。JET設置は、垂直SPI取り付けと、破砕プルームを内壁に向けて入射するという独自の特徴を有し、アルゴンガス入射誘起ディスラプションから生成される既知のREビーム位置を捕捉する。KSTAR SPI設置は、2つの同一のSPIを中間面に180度離して取り付け、同一の入射ラインと破砕管をプラズマ磁気軸に向けている。これらのSPIシステムの設置と運用は、このSPI技術の実装における有益な教訓と、物理性能を最適化するためのペレットの形成と発射の最適化における貴重な経験を提供した。