During the first operational phase (OP1) of the Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator, poloidal magnetic field fluctuations, , were measured in several different plasma scenarios with a system of Mirnov coils. In the spectrograms, multiple frequency bands close together in frequency are observed below f = 600 kHz. Furthermore, a dominant feature is the appearance of a frequency band with the highest spectral amplitude centred between kHz. The fluctuations are observed from the beginning of most W7-X plasmas of OP1, which were often operated solely with electron cyclotron resonance heating. The fluctuations show characteristics known from Alfvén waves and possibly Alfvén eigenmodes (AEs). However, the fast particle drive from heating sources, which is generally a driver necessary for the appearance of AEs in magnetic confinement plasmas, is absent in most of the analysed experiments. A characterization of the Alfvénic fluctuations measured during OP1 plasmas is possible using a newly developed tracking algorithm. In this paper, we extensively survey the different spectral properties of the fluctuations in correlation with plasma parameters and discuss possible driving mechanisms. The correlation studies of the dynamics of the possible ellipticity induced AEs indicate that Alfvén activity in the frequency interval between kHz could be excited due to an interaction with turbulence, or profile effects also affecting the turbulence amplitude.
Wendelstein 7-X (W7-X) ステラレータの最初の運転フェーズ (OP1) において、ポロイダル磁場揺動、 、は、ミルノフコイルのシステムを用いて、いくつかの異なるプラズマシナリオで測定された。スペクトログラムでは、f = 600 kHz 以下に、周波数が互いに近接した複数の周波数帯が観測される。さらに、支配的な特徴は、最大のスペクトル振幅を持つ周波数帯が、 kHz の間に中心を持つことである。この揺動は、OP1のほとんどのW7-Xプラズマの開始時から観測され、それらのプラズマは多くの場合、電子サイクロトロン共鳴加熱のみで運転された。揺動は、アルヴェン波およびおそらくアルヴェン固有モード(AEs)から知られる特性を示す。しかしながら、加熱源からの高速粒子駆動は、磁場閉じ込めプラズマにおけるAEの出現に一般に必要な駆動機構であるが、解析された実験のほとんどでは存在しない。OP1プラズマ中に測定されたアルヴェン性揺動の特性評価は、新たに開発された追跡アルゴリズムを用いることで可能である。本論文では、プラズマパラメータとの相関において揺動のさまざまなスペクトル特性を広範に調査し、考えられる駆動機構について議論する。可能性のある楕円度誘起AEのダイナミクスの相関研究は、 kHz の間の周波数領域におけるアルヴェン活動が、乱流との相互作用、あるいは乱流振幅にも影響を与える分布効果によって励起され得ることを示している。