Wendelstein 7-AS was the first modular stellarator device to test some basic elements of stellarator optimization: a reduced Shafranov shift and improved stability properties resulted in β-values up to 3.4% (at 0.9 T). This operational limit was determined by power balance and impurity radiation without noticeable degradation of stability or a violent collapse. The partial reduction of neoclassical transport could be verified in agreement with calculations indicating the feasibility of the concept of drift optimization. A full neoclassical optimization, in particular a minimization of the bootstrap current was beyond the scope of this project. A variety of non-ohmic heating and current drive scenarios by ICRH, NBI and in particular, ECRH were tested and compared successfully with their theoretical predictions. Besides, new heating schemes of overdense plasmas were developed such as RF mode conversion heating—Ordinary mode, Extraordinary mode, Bernstein-wave (OXB) heating—or 2nd harmonic O-mode (O2) heating. The energy confinement was about a factor of 2 above ISS95 without degradation near operational boundaries. A number of improved confinement regimes such as core electron-root confinement with central Te ⩽ 7 keV and regimes with strongly sheared radial electric field at the plasma edge resulting in Ti ⩽ 1.7 keV were obtained. As the first non-tokamak device, W7-AS achieved the H-mode and moreover developed a high density H-mode regime (HDH) with strongly reduced impurity confinement that allowed quasi-steady-state operation (τ ≈ 65 · τE) at densities (at 2.5 T). The first island divertor was tested successfully and operated with stable partial detachment in agreement with numerical simulations. With these results W7-AS laid the physics background for operation of an optimized low-shear steady-state stellarator.
W7-ASは、最適化されたステラレーターの基本的な要素を試験した最初のモジュール型ステラレーターであった。すなわち、低減されたシャフラノフシフトと改善された安定性特性により、β値は0.9 Tで最大3.4%に達した。この運転限界は、出力バランスと不純物放射によって決定され、安定性の顕著な劣化や激しい崩壊は見られなかった。新古典輸送の部分的な低減は、ドリフト最適化の概念の実現可能性を示す計算と一致して確認された。完全な新古典最適化、特にブートストラップ電流の最小化は、このプロジェクトの範囲を超えていた。ICRH、NBI、特にECRHによる多様な非オーミック加熱および電流駆動シナリオが、理論的予測と比較して首尾よく試験された。さらに、高密度プラズマのための新しい加熱方式が開発された。例えば、RFモード変換加熱（Oモード、Xモード、バーンスタイン波（OXB）加熱）や第2高調波Oモード（O2）加熱などである。エネルギー閉じ込めは、運転境界近傍での劣化なしに、ISS95スケーリングの約2倍であった。中心電子温度が7 keV以下でのコア電子ルート閉じ込めや、プラズマ端部での強いシア付き径電場による閉じ込め改善など、いくつかの改善された閉じ込め状態が得られた。W7-ASは、非トカマク装置として初めてHモードを達成し、さらに、不純物閉じ込めが強く低減された高密度Hモード（HDH）を発展させ、2.5 Tでの密度において準定常運転（τ≈65 τE）を可能にした。最初のアイランドダイバータは首尾よく試験され、数値シミュレーションと一致して安定した部分的なデタッチメントで運転された。これらの結果により、W7-ASは、最適化された低シア定常ステラレーターのための物理的基盤を築いた。