Features of high fuelling efficiency of supersonic molecular beam injection (SMBI) are studied on the HL-2A tokamak. Normalized by fuelled particle inventory, the Dα emission induced by SMBI is about 50% higher than that of gas puffing (GP), indicating that a higher percentage of fuel injected by SMBI will enter the plasma. Strong particle convection (inward pinch) is observed with a hydrogen cyanide (HCN) interferometer as the densities from the core and edge channels increase and decrease, respectively, in the post-fuelling phase. In addition, microwave reflectometry indicates that the peak of fuelled density moves inward. By comparing the SMBI pulses with and without electron cyclotron resonance heating, it is identified that the pinch is driven by the enhancement of electron temperature gradient. Higher enhancement (up to twice) of the normalized electron temperature gradient is observed for SMBI than for GP, and this is another mechanism for the higher fuelling efficiency of SMBI.
超音速分子ビーム入射(SMBI)の高燃料供給効率の特徴がHL-2Aトカマクにおいて研究されている。燃料粒子インベントリで規格化すると、SMBIによって誘起されるDα発光はガスパフ(GP)のそれより約50%高く、これはSMBIによって入射された燃料のより高い割合がプラズマに入ることを示している。強力な粒子対流(内向きピンチ)がシアン化水素(HCN)干渉計により観測され、燃料供給後の位相において中心部および周辺部チャネルの密度がそれぞれ増加および減少する。さらに、マイクロ波反射計は、燃料供給された密度のピークが内側に移動することを示している。電子サイクロトロン共鳴加熱の有無によるSMBIパルスを比較することにより、ピンチが電子温度勾配の増強によって駆動されることが特定された。規格化された電子温度勾配のより高い増強(最大2倍)がGPよりもSMBIで観測され、これがSMBIのより高い燃料供給効率のもう一つのメカニズムである。