The impact of the 3D equilibrium response on the plasma edge topology is studied. In Wendelstein 7-X, the island divertor concept is used to assess scenarios for quasi-steady-state operation. However, the boundary islands necessary for the island divertor are strongly susceptible to plasma beta and toroidal current density effects because of the low magnetic shear. The edge magnetic topology for quasi-steady-state operation scenarios is calculated with the HINT-code to study the accompanying changes of the magnetic field structures. Two magnetic configurations have been selected, which had been investigated in self consistent neoclassical transport simulations for low bootstrap current but which use the alternative natural island chains to the standard iota value of 1 (ιb = 5/5, periodicity), namely, at high-iota (ιb = 5/4) and at low-iota (ιb = 5/6). For the high-iota configuration, the boundary islands are robust but the stochasticity around them is enhanced with beta. The addition of toroidal current densities enhances the stochasticity further. The increased stochasticity changes the footprints on in-vessel components with a direct impact on the corresponding heat loads. In the low-iota configuration the boundary islands used for the island divertor are dislocated radially due to the low shear and even show healing effects, i.e. the island width vanishes. In the latter case the plasma changes from divertor to limiter operation. To realize the predicted high-performance quasi-steady-state operation of the transport simulations, further adjustments of the magnetic configuration may be necessary to achieve a proper divertor compatibility of the scenarios.
3次元平衡応答がプラズマ端部トポロジーに及ぼす影響を研究する。Wendelstein 7-Xでは、アイランドダイバータの概念を用いて、定常運転シナリオを評価する。しかしながら、アイランドダイバータに必要な境界アイランドは、磁気シアが低いために、プラズマベータやトロイダル電流密度の影響を強く受ける。定常運転シナリオにおける端部磁気トポロジーをHINTコードで計算し、それに伴う磁場構造の変化を調べる。低ブートストラップ電流の自己無撞着な新古典輸送シミュレーションで調査された2つの磁気配位を選択した。これらは、標準的なイオタ値ιb = 5/5に対して代替的な自然アイランド鎖を用いるもので、すなわち高イオタ(ιb = 5/4)と低イオタ(ιb = 5/6)の配位である。高イオタ配位では、境界アイランドは堅牢であるが、その周囲のストカスティシティはベータとともに増大する。トロイダル電流密度の追加により、ストカスティシティはさらに増大する。ストカスティシティの増大は、真空容器内壁コンポーネント上のフットプリントを変化させ、対応する熱負荷に直接的な影響を及ぼす。低イオタ配位では、アイランドダイバータに用いられる境界アイランドは、低シアのために径方向に変位し、さらにヒーリング効果(すなわちアイランド幅が消失する現象)も示す。後者の場合、プラズマはダイバータ運転からリミター運転へと遷移する。輸送シミュレーションで予測された高性能定常運転を実現するには、シナリオのダイバータ適合性を確保するための磁気配位のさらなる調整が必要となる可能性がある。