During the first test divertor campaign of the stellarator experiment Wendelstein 7-X (Pedersen et al 2022 Nucl. Fusion62 042022), OP1.2b, 13 neutral gas pressure gauges collected data in different locations in the plasma vessel, enabling a detailed analysis of the neutral gas pressures, the compression ratios and the particle exhaust rates via the turbomolecular pumps in the different magnetic field configurations. In Wendelstein 7-X, the edge magnetic islands are intersected by the divertor target plates and used to create a plasma-wall interface. As the number and position of the magnetic islands varies in different magnetic field configurations, the position of the strike line on the target plates and thus the neutral gas pressure in the subdivertor differs between the configurations. Neutral gas pressures on the order of few 10−4 mbar were measured in the subdivertor region. The highest neutral gas pressure of mbar was obtained in the so-called high iota configuration featuring four edge magnetic islands per cross section. The neutral particle flux through the pumping gaps into the subdivertor volume was provided by EMC3-EIRENE simulations and allowed to analyze the relation between the particle flux entering the subdivertor and the pressure distribution in the subdivertor. Finite element simulations in ANSYS provide a detailed picture of the pressure distribution in the subdivertor volume and agree with the neutral gas pressure measurements in the subdivertor in the standard configuration featuring an island chain of 5 edge magnetic islands. Surprisingly high neutral gas pressures that were not predicted by the simulation were measured in the subdivertor region away from the main strike line for discharges in the most used magnetic configuration, the standard configuration. While the pressure ratio between the two sections of the subdivertor volume, the low and high iota section is 0.06 in high iota configuration, a ratio of 2–5 was obtained in the other configurations, indicating significant particle loads and exhaust rates on the high iota section of the subdivertor in magnetic configurations with the main strike line on the low iota divertor targets.
最初のテスト用ダイバータキャンペーン中、ステラレーター実験装置Wendelstein 7-X（Pedersonら 2022 Nucl. Fusion 62 022042）において、13個の中性ガス圧力計がプラズマ容器内の異なる位置に設置され、異なる磁場配位における中性ガス圧力、圧縮比、およびターボ分子ポンプによる粒子排気速度の詳細な解析が可能となった。Wendelstein 7-Xでは、エッジ磁気島がダイバータターゲット板と交差し、プラズマ-壁界面を形成している。磁場配位によって磁気島の数と位置が変化するため、ターゲット板上のストライク点の位置、ひいてはサブダイバータ内の中性ガス圧力も配位によって異なる。サブダイバータ領域では、数×10⁻⁴ mbarのオーダーの中性ガス圧力が測定された。最も高い中性ガス圧力は、断面あたり4つのエッジ磁気島を特徴とする高イオタ配位において得られた。ポンピングギャップを通ってサブダイバータ容積へ流入する中性粒子フラックスはEMC3-EIRENEシミュレーションによって提供され、サブダイバータに入る粒子フラックスとサブダイバータ内の圧力分布との関係の解析が可能となった。ANSYSによる有限要素シミュレーションは、サブダイバータ容積内の圧力分布の詳細な像を提供し、断面あたり5つのエッジ磁気島を特徴とする標準配位におけるサブダイバータ内の中性ガス圧力測定と一致する。最も頻繁に使用される磁場配位である標準配位での放電において、主ストライク線から離れたサブダイバータ領域で、シミュレーションでは予測されなかった驚くほど高い中性ガス圧力が測定された。サブダイバータ容積の2つのセクション（低イオタ部と高イオタ部）間の圧力比は、高イオタ配位では0.06である一方、他の配位では2〜5の値が得られ、主ストライク線が低イオタダイバータターゲット上にある磁場配位において、高イオタ部のサブダイバータへの有意な粒子負荷と排気速度を示している。