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Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator

R.C. Wolf, A. Ali, A. Alonso, J. Baldzuhn, C. Beidler, M. Beurskens, C. Biedermann, H.-S. Bosch, S. Bozhenkov, R. Brakel2017年被引用 147Nuclear FusionIF 3出版社

After completing the main construction phase of Wendelstein 7-X (W7-X) and successfully commissioning the device, first plasma operation started at the end of 2015. Integral commissioning of plasma start-up and operation using electron cyclotron resonance heating (ECRH) and an extensive set of plasma diagnostics have been completed, allowing initial physics studies during the first operational campaign. Both in helium and hydrogen, plasma breakdown was easily achieved. Gaining experience with plasma vessel conditioning, discharge lengths could be extended gradually. Eventually, discharges lasted up to 6 s, reaching an injected energy of 4 MJ, which is twice the limit originally agreed for the limiter configuration employed during the first operational campaign. At power levels of 4 MW central electron densities reached 3  ×  1019 m−3, central electron temperatures reached values of 7 keV and ion temperatures reached just above 2 keV. Important physics studies during this first operational phase include a first assessment of power balance and energy confinement, ECRH power deposition experiments, 2nd harmonic O-mode ECRH using multi-pass absorption, and current drive experiments using electron cyclotron current drive. As in many plasma discharges the electron temperature exceeds the ion temperature significantly, these plasmas are governed by core electron root confinement showing a strong positive electric field in the plasma centre.

日本語訳

Wendelstein 7-X(W7-X)の主要建設段階を完了し、装置の試運転に成功した後、2015年末に最初のプラズマ運転が開始された。電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)と広範なプラズマ診断装置を用いたプラズマ立ち上げおよび運転の統合試運転が完了し、最初の運転キャンペーン中に初期の物理研究が可能となった。ヘリウムと水素の両方において、プラズマの破壊は容易に達成された。プラズマ容器のコンディショニングに関する経験を積むにつれて、放電時間は徐々に延長できるようになった。最終的に、放電は最大6秒間持続し、注入エネルギーは4 MJに達した。これは、最初の運転キャンペーン中に採用されたリミター構成について当初合意された限界の2倍である。4 MWの電力レベルでは、中心電子密度は3 × 10^19 m^-3に達し、中心電子温度は7 keVに達し、イオン温度は2 keVをわずかに超える値に達した。この最初の運転段階における重要な物理研究には、パワーバランスとエネルギー閉じ込めの初期評価、ECRHパワー堆積実験、多回通過吸収を用いた2次高調波OモードECRH、および電子サイクロトロン電流駆動を用いた電流駆動実験が含まれる。多くのプラズマ放電において電子温度がイオン温度を大幅に上回るため、これらのプラズマは、プラズマ中心に強い正の電場を示すコア電子ルート閉じ込めによって支配されている。

装置

wendelstein-7x高精度(タイトル一致)

wiki

StellaratorWendelstein
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