Supersonic molecular beam injection (SMBI) was successfully operated in JT-60U after improving the performance of the vacuum seal used inside the injector head. Frequent density jumps were clearly observed in the main plasma against the SMBI pulses with filling gas pressures (PFG) of 0.2–0.6 MPa. The fuelling efficiency exhibited a weak dependence on PFG and the injection direction (high- and low-field-side injections). The amount of fuelling necessary for achieving the same density level is much smaller for SMBI than for gas puffing. It is comparable for SMBI and pellet injection even with shallower penetration of SMBI as discussed. The SMBI ionization area was estimated based on emission measured using a fast TV camera with a time resolution of 0.167 ms. The estimations indicated a similar penetration position for PFG = 0.6 and 0.2 MPa, although the ionization area was larger for 0.6 MPa. This result supports the weak PFG dependence of the fuelling efficiency. The front of the ionization area moved between the first and second frames of the fast TV camera and it reached just inside the separatrix in the second frame. The ionization area was significantly expanded even in the first frame from the expected SMB size and the expansion was enhanced in the second frame. These relatively slow changes between the two frames suggest that the interaction between the SMB and the plasma significantly influences the fuelling characteristics.
超音速分子ビーム入射（SMBI）は、入射器ヘッド内部で使用される真空シールの性能を向上させた後、JT-60Uにおいて首尾よく作動した。充填ガス圧力（PFG）が0.2～0.6 MPaのパルスに対して、主プラズマ中に明確な密度ジャンプが観測された。燃料効率は、PFGおよび入射方向（高磁場側および低磁場側入射）に対して弱い依存性を示した。同じ密度レベルを達成するために必要な燃料量は、ガスパフ入射と比較してSMBIの方がはるかに少なく、ペレット入射と比較しても同程度であったが、SMBIのプラズマへの浸透深さはペレットよりも浅かった。時間分解能0.167 msの高速テレビカメラを用いた発光測定に基づき、SMBIの電離領域を評価した。評価の結果、電離領域の位置はPFGが0.6 MPaと0.2 MPaの場合で同程度であったが、電離領域の大きさは0.6 MPaの場合により大きかった。この結果は、燃料効率のPFGに対する弱い依存性を支持するものである。高速テレビカメラの第1フレームと第2フレームの間で電離領域の前端は移動し、第2フレームではセパラトリクスのすぐ内側に到達した。電離領域は、第1フレームから予想されるSMB（超音速分子ビーム）の大きさよりも著しく拡大しており、第2フレームではさらに拡大が促進された。これら2つのフレーム間における比較的遅い変化は、SMBIとプラズマとの相互作用が燃料特性に有意な影響を及ぼすことを示唆している。