This research investigates the temporal evolution of the toroidal plasma current in the Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator under different heating, fueling, and current drive scenarios. The THRIFT code has been modernized and its predictions of the evolution of the toroidal current have been compared against experimentally measured currents in W7-X. Good agreement is found with respect to the characteristic timescale between experimentally measured and simulated toroidal currents. The total bootstrap current is under-predicted owing to the applicability of the BOOTSJ model for the plasma collisionalities in question. Edge plasma resistivity is found to play an important role in the asymptotic behavior of the evolution of the current, indicating a possible limitation of the minimum plasma temperature when applying this model. Simulations of ECCD and heating power steps show THRIFT is capable of capturing the dynamical evolution of the current in response to changes in current sources. Future uses of THRIFT include validating and benchmarking other non-inductive current models.
本研究は、ヴェンデルシュタイン7-X（W7-X）ステラレーターにおけるトロイダルプラズマ電流の時間発展を、異なる加熱、燃料供給、および電流駆動シナリオの下で調査するものである。THRIFTコードは近代化され、トロイダル電流の時間発展に関するその予測は、W7-Xにおいて実験的に測定された電流と比較された。実験的に測定されたトロイダル電流とシミュレーションされたトロイダル電流との間の特徴的な時間スケールに関して、良好な一致が見出された。全ブートストラップ電流は、問題としているプラズマ衝突度に対するBOOTSJモデルの適用可能性により、過小予測される。エッジプラズマ抵抗率が、電流の時間発展の漸近的挙動において重要な役割を果たすことが見出され、このモデルを適用する際の最小プラズマ温度の可能な制限を示している。ECCDおよび加熱電力ステップのシミュレーションは、THRIFTが電流源の変化に応じた電流の動的発展を捕捉できることを示している。THRIFTの将来の用途には、他の非誘導電流モデルの検証およびベンチマーキングが含まれる。