The Wendelstein 7-X (W7-X) optimized stellarator fusion experiment, which went into operation in 2015, has been operating since 2017 with an un-cooled modular graphite divertor. This allowed first divertor physics studies to be performed at pulse energies up to 80 MJ, as opposed to 4 MJ in the first operation phase, where five inboard limiters were installed instead of a divertor. This, and a number of other upgrades to the device capabilities, allowed extension into regimes of higher plasma density, heating power, and performance overall, e.g. setting a new stellarator world record triple product. The paper focuses on the first physics studies of how the island divertor works. The plasma heat loads arrive to a very high degree on the divertor plates, with only minor heat loads seen on other components, in particular baffle structures built in to aid neutral compression. The strike line shapes and locations change significantly from one magnetic configuration to another, in very much the same way that codes had predicted they would. Strike-line widths are as large as 10 cm, and the wetted areas also large, up to about 1.5 m2, which bodes well for future operation phases. Peak local heat loads onto the divertor were in general benign and project below the 10 MW m−2 limit of the future water-cooled divertor when operated with 10 MW of heating power, with the exception of low-density attached operation in the high-iota configuration. The most notable result was the complete (in all 10 divertor units) heat-flux detachment obtained at high-density operation in hydrogen.
ヴェンデルシュタイン7-X（W7-X）最適化ステラレーター核融合実験装置は、2015年に運転を開始し、2017年以降は非冷却のモジュール式グラファイトダイバータを備えて運転されている。これにより、最初の運転段階で5つのインボードリミッターがダイバータの代わりに設置されていたのに対し、パルスエネルギーが最大80 MJまでの第一段階のダイバータ物理研究が可能となった。この装置改良により、より高いプラズマ密度、加熱パワー、全体的な性能の領域への拡張が可能となり、例えばステラレーターの世界記録となる三重積を達成した。本論文は、島ダイバータの動作に関する最初の物理研究に焦点を当てている。プラズマ熱負荷は非常に高い割合でダイバータ板に到達し、他の構成部品、特に中性粒子圧縮を助けるために設置されたバッフル構造への熱負荷はわずかであることが示された。ストライク線の形状と位置は、磁気配位によって大きく変化し、その変化はコードによる予測と非常によく一致した。ストライク線の幅は最大10 cm、加熱面積は最大約1.5 m²に達し、これは将来の運転段階にとって良好な見通しを示すものである。ダイバータへのピーク局所熱負荷は概ね穏やかであり、10 MWの加熱パワーで運転した場合、将来の水冷ダイバータの限界である10 MW m⁻²を下回ると予測される。ただし、高イオタ配位での低密度付着運転は例外であった。最も顕著な結果は、水素プラズマにおける高密度運転時に、全10個のダイバータユニットで熱流束の完全なデタッチメント（剥離）が達成されたことであった。