One of the principal goals of the W7-X stellarator is to demonstrate good confinement of energetic ions at finite β. This confinement, however, is sensitive to the magnetic field configuration and is thus vulnerable to design modifications of the coil geometry. The collisionless drift orbit losses for 60 keV protons in W7-X are studied using the ANTS code. Particles in this energy range will be produced by the neutral beam injection (NBI) system being constructed for W7-X, and are particularly important because protons at this energy accurately mimick the behaviour of 3.5 MeV α-particles in a HELIAS reactor.To investigate the possibility of improved fast particle confinement, several approaches to adjust the coil currents (5 main field coil currents +2 auxiliary coil currents) were explored. These strategies include simple rules of thumb as well as computational optimization of various properties of the magnetic field.It is shown that significant improvement of collisionless fast particle confinement can be achieved in W7-X for particle populations similar to α particles produced in fusion reactions. Nevertheless, the experimental goal of demonstrating confinement improvement with rising plasma pressure using an NBI-generated population appears to be difficult based on optimization of the coil currents only. The principal reason for this difficulty is that the NBI deposition profile is broader than the region of good fast-ion confinement around the magnetic axis.
W7-Xステラレーターの主な目標の一つは、有限βにおける高エネルギー粒子の良好な閉じ込めを実証することである。しかしながら、この閉じ込めは磁場配位に敏感であり、したがってコイル形状の設計変更に対して脆弱である。W7-Xにおける60 keV陽子の無衝突ドリフト軌道損失は、ANTSコードを用いて研究されている。このエネルギー範囲の粒子は、W7-X用に建設中の中性粒子入射（NBI）システムによって生成され、このエネルギーでの陽子がHELASER型炉における3.5 MeVα粒子の挙動を正確に模擬するため、特に重要である。高速粒子閉じ込めの改善の可能性を調査するため、コイル電流を調整するいくつかのアプローチ（5つの主磁場コイル電流＋2つの補助コイル電流）が検討された。これらの戦略には、単純な経験則に加えて、磁場の様々な特性の計算機最適化が含まれる。W7-Xにおいて、核融合反応で生成されるα粒子に類似した粒子集団について、無衝突高速粒子閉じ込めの大幅な改善が達成可能であることが示された。それにもかかわらず、NBI生成粒子集団を用いた、プラズマ圧力上昇に伴う閉じ込め改善の実証という実験目標は、コイル電流のみの最適化では困難であると思われる。この困難の主な理由は、NBIの堆積プロファイルが、磁気軸周辺の高速粒子の良好な閉じ込め領域よりも広いことである。