In purely neutral-beam-heated scenarios in Wendelstein 7-X (W7-X), central peaking of impurity density profiles is observed. These are discharges typically considered as the main path towards high energy confinement in W7-X. Understanding the undesirable impurity peaking in this kind of discharge is thus paramount. In previous work, the transport in the impurity channel in this kind of discharge was found to be dominated by neoclassical and classical transport, implying a suppression of the anomalous transport component (Romba et al 2023 Nucl. Fusion63 076023). This paper investigates dependencies of the impurity peaking on potential drivers of changes in the impurity transport channel. Based on a vast data set, peaking of impurity density profiles is found to be stronger for higher-charge species, scaling approximately linearly with impurity charge for low Z impurities. This scaling of the peaking strength is reproduced in 1D transport simulations, which are found to match with predictions of neoclassical and classical transport inside half radius. With the match present over a wide range in plasma profiles and impurity charge, a suppression of the anomalous transport component for species helium, carbon, and oxygen is inferred. This suppression of anomalous transport is not found to strongly depend on the magnetic field configuration, rendering it a more general W7-X feature. A critical normalized electron density gradient scale length is identified as a parameter indicative to the change in anomalous impurity transport. For these particular experimental scenarios, the appearance of this critical scale length is found to be coupled to a high plasma density. The critical value of is found to only be applicable in regions of peaked impurity density profiles, indicating a radial dependency.
純粋な中性粒子ビーム加熱シナリオにおけるWendelstein 7-X (W7-X)では、不純物密度分布の中心ピーキングが観測される。これらの放電は、W7-Xにおいて高いエネルギー閉じ込めに向けた主要な経路と一般に考えられている。したがって、この種の放電における望ましくない不純物ピーキングを理解することが極めて重要である。以前の研究では、この種の放電における不純物チャネルの輸送は新古典輸送および古典輸送によって支配され、異常輸送成分の抑制を示唆することが見出された(Romba et al 2023 Nucl. Fusion63 076023)。本論文では、不純物輸送チャネルの変化の潜在的な駆動要因に対する不純物ピーキングの依存性を調査する。膨大なデータセットに基づき、不純物密度分布のピーキングは高電荷種に対してより強く、低Z不純物に対しては不純物電荷にほぼ比例してスケーリングすることが見出される。このピーキング強度のスケーリングは、1D輸送シミュレーションで再現され、それらは半径半分の内側で新古典輸送および古典輸送の予測と一致することが見出される。プラズマ分布と不純物電荷の広い範囲にわたって一致が見られることから、ヘリウム、炭素、酸素の種について異常輸送成分の抑制が推測される。この異常輸送の抑制は磁場配位に強く依存することは見出されず、W7-Xのより一般的な特徴となる。臨界規格化電子密度勾配スケール長 が、異常不純物輸送の変化を示すパラメータとして特定される。これらの特定の実験シナリオでは、この臨界スケール長の出現は高プラズマ密度と結びついていることが見出される。 の臨界値は、不純物密度分布がピークを持つ領域でのみ適用可能であり、径方向依存性を示すことが見出される。