In the Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator, a ball-pen probe (BPP) has been routinely employed to measure in the island scrape-off layer (SOL) across large parts of the recent 2024/2025 campaigns. The high temporal resolution of allows us to resolve fluctuations, their probability density functions, and modulation via low-frequency magnetohydrodynamics (MHD) modes. We present a unique comparison of the ion temperature measured using BPP with a more conventional retarding field analyzer (RFA). A good agreement between the two diagnostics is observed, when fast measurements are reduced to the same temporal resolution (5 ms) using ‘RFA-like’ averaging. Using an RFA-like interpretation of the fast BPP data, we find a linear decrease in SOL and with line-integrated density. The SOL ion-to-electron temperature ratio ranges between 1 and 3 with smaller values observed for higher densities (collisionalities) and at positions close to the LCFS. The upstream BPP measurements are compared to the average C2+ obtained by coherence imaging spectroscopy (CIS), in the divertor region, magnetically mapped to the BPP. The downstream measured by CIS is about half the upstream and exhibits a similar inverse scaling with line-integrated density. Finally, we benchmark the experimentally obtained SOL and against the EMC3–Eirene modeling and find good agreement for high density plasmas, but significantly diverging results for low density plasmas.
ヴェンデルシュタイン7-X (W7-X) ステラレータにおいて、ボールペンプローブ (BPP) は、最近の2024/2025キャンペーンの大部分にわたって、アイランド・スクレイプオフ層 (SOL) 内の を測定するために日常的に使用されてきた。 の高い時間分解能により、 揺動、それらの確率密度関数、および低周波磁気流体力学 (MHD) モードによる変調を分解することができる。我々は、BPPを用いて測定されたイオン温度と、より一般的な減速電場分析器 (RFA) との独自の比較を示す。高速の 測定が「RFA的」平均化を用いて同じ時間分解能 (5 ms) に低減された場合、2つの計測器間の良好な一致が観察される。高速BPPデータのRFA的な解釈を用いると、SOLの と が線積分密度とともに線形に減少することが分かる。SOLのイオン対電子温度比 は 1から3の範囲にあり、より高い密度 (衝突頻度) およびLCFSに近い位置では、より小さい 値が観測される。上流のBPP 測定値は、ダイバータ領域においてBPPに磁気的にマッピングされた、コヒーレンスイメージング分光法 (CIS) によって得られた平均C2+と比較される。CISによって測定された下流の は、上流の の約半分であり、線積分密度に対して同様の逆スケーリングを示す。最後に、実験的に得られたSOLの と をEMC3–Eireneモデリングとベンチマークし、高密度プラズマでは良好な一致が見られるが、低密度プラズマでは結果が大きく乖離することが分かる。