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Limiter observations during W7-X first plasmas

G.A. Wurden, C. Biedermann, F. Effenberg, M. Jakubowski, H. Niemann, L. Stephey, S. Bozhenkov, S. Brezinsek, J. Fellinger, B. Cannas2017年被引用 29Nuclear FusionIF 3出版社

During the first operational phase (referred to as OP1.1) of the new Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator, five poloidal graphite limiters were mounted on the inboard side of the vacuum vessel, one in each of the five toroidal modules which form the W7-X vacuum vessel. Each limiter consisted of nine specially shaped graphite tiles, designed to conform to the last closed field line geometry in the bean-shaped section of the standard OP1.1 magnetic field configuration (Sunn Pedersen et al 2015 Nucl. Fusion55 126001). We observed the limiters with multiple infrared and visible camera systems, as well as filtered photomultipliers. Power loads are calculated from infrared (IR) temperature measurements using THEODOR, and heating patterns (dual stripes) compare well with field line mapping and EMC3-EIRENE predictions. While the poloidal symmetry of the heat loads was excellent, the toroidal heating pattern showed up to a factor of 2×  variation, with peak heat loads on Limiter 1. The total power intercepted by the limiters was up to ~60% of the input ECRH heating power. Calorimetry using bulk tile heating (measured via post-shot IR thermography) on Limiter 3 showed a difference between short high power discharges, and longer lower power ones, with regards to the fraction of energy deposited on the limiters. Finally, fast heating transients, with frequency  >1 kHz were detected, and their visibility was enhanced by the presence of surface coatings which developed on the limiters by the end of the campaign.

日本語訳

新しいヴェンデルシュタイン7-X(W7-X)ステラレータの最初の運転フェーズ(OP1.1と呼称)の間に、5つのポロイダル黒鉛リミッターが、W7-X真空容器を構成する5つのトロイダルモジュールの各々に1つずつ、真空容器の内側に取り付けられた。各リミッターは、標準的なOP1.1磁場配位のビーン形状断面における最終閉鎖磁力線形状に適合するように設計された、特別な形状の9枚の黒鉛タイルから構成されていた(Sunn Pedersen et al 2015 Nucl. Fusion55 126001)。我々は、複数の赤外線および可視カメラシステム、ならびにフィルター付き光電子増倍管を用いてリミッターを観測した。電力負荷は、THEODORを用いた赤外線(IR)温度測定から計算され、加熱パターン(二重ストライプ)は、磁力線マッピングおよびEMC3-EIRENE予測とよく一致する。熱負荷のポロイダル対称性は優れていたが、トロイダル加熱パターンは最大2×の変動を示し、ピーク熱負荷はリミッター1で観測された。リミッターによって遮られた総電力は、入力ECRH加熱電力の最大~60%に達した。リミッター3におけるバルクタイル加熱(ショット後のIRサーモグラフィーにより測定)を用いた熱量測定は、リミッターに堆積するエネルギー割合に関して、短時間の高電力放電と長時間の低電力放電との間に差異を示した。最後に、周波数>1 kHzの高速加熱過渡現象が検出され、その可視性は、キャンペーン終了までにリミッター上に形成された表面コーティングの存在によって強化された。

装置

wendelstein-7x高精度(タイトル一致)

wiki

LimiterW7-X
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