We modify the Chapman sandpile model (Chapman et al 2001 Phys. Rev. Lett.86 2814) to form comparisons with pellet pacing, which is used to reduce or eliminate ELMs in a fusion plasma. We employ a variation of that model in which a pedestal with feedback is introduced (Bowie and Hole 2018 Phys. Plasmas25 012511), which we further modify to provide for dual fuelling—sand is added both at the centre of the sandpile, and near the edge. We observe that when the additional sand is added at the top of the pedestal, mass loss events (MLEs) are largely suppressed. While this suppression comes at a cost by way of reduction in total energy confinement, that reduction is lower than the reduction in MLE size. The trade-off between MLE suppression and reduction in energy confinement depends not only on the amount of extra sand, but also on its precise location relative to the top of the pedestal. We suggest that the approach of constant dual fuelling may be equally applicable to plasmas, and may suggest a strategy for ELM suppression in fusion plasmas. We observe that when the proposed amount of extra sand is added in 'pellets', using frequencies and amounts based on those proposed for ELM suppression for ITER, MLEs are similarly suppressed, although MLEs are not significantly suppressed when the pellet rate does not substantially exceed the MLE frequency. This suggests that pellet injection at the top of the pedestal at small pellet size and high frequency may represent a reasonable physical proxy for our proposed scheme. However, our results suggest that it is not the synchronisation of pellets to ELM frequencies which is the key factor for ELM suppression in this regime, but rather the introduction of additional fuelling at the top of the pedestal.
我々は、チャップマン砂山モデル（Chapman et al 2001 Phys. Rev. Lett.86 2814）を修正し、核融合プラズマにおけるELMを低減または除去するために用いられるペレット入射との比較を行う。我々は、フィードバックを伴うペデスタルが導入された当該モデルの変形（Bowie and Hole 2018 Phys. Plasmas25 012511）を採用し、さらにこれを修正して二重燃料供給——砂山の中心と端付近の両方に砂を追加する——を実現する。追加の砂がペデスタル頂上に加えられた場合、質量放出事象（MLE）が大幅に抑制されることが観察される。この抑制は全エネルギー閉じ込めの低減という代償を伴うが、その低減はMLE規模の低減よりも小さい。MLE抑制とエネルギー閉じ込め低減の間のトレードオフは、追加される砂の量だけでなく、ペデスタル頂上に対するその正確な位置にも依存する。我々は、一定の二重燃料供給というアプローチがプラズマにも同様に適用可能であり、核融合プラズマにおけるELM抑制のための方策を示唆する可能性があると提言する。提案された量の追加砂が「ペレット」として投入された場合、ITERのELM抑制のために提案された頻度と量に基づく条件では、MLEは同様に抑制されるが、ペレット投入率がMLE頻度を実質的に上回らない場合には、MLEは有意に抑制されないことが観察される。このことは、ペデスタル頂上への小サイズ・高頻度のペレット入射が、我々の提案する方式の合理的な物理的代理手段となり得ることを示唆する。しかしながら、我々の結果は、この領域におけるELM抑制の鍵となる要因は、ペレットとELM頻度の同期ではなく、むしろペデスタル頂上への追加燃料供給の導入であることを示唆している。