During the two most recent experimental campaigns in the advanced stellarator Wendelstein 7-X (W7-X) (Klinger et al 2017 Plasma Phys. Control. Fusion59 014018; Bosch et al 2017 Nucl. Fusion57 116015; Wolf et al 2017 Nucl. Fusion57 102020; Pedersen et al 2017 Phys. Plasmas24 0555030) hydrogen ice pellet injection was performed for the first time. In order to investigate the potential of pellet fueling in W7-X and to study the particle deposition in a large stellarator, a blower-gun system was installed with 40 pellets capability. The experience gained with this system will be used for the specification of a future steady-state pellet injector system. One important motivation for a pellet injector (Dibon 2014 Master-Thesis Technical University Munich, Max-Planck Institut IPP) on W7-X is the mitigation of hollow density profiles expected in case of predominant neoclassical transport. For long-pulse operation of up to 30 min, only electron cyclotron resonance heating is available on W7-X. Hence, pellet injection will be the only source for deep particle fueling. Deep particle fueling by pellets in tokamaks is supported by a grad-B drift, if the pellets are injected from the magnetic high-field-side. This approach was tested in W7-X, as well. The injection of series of pellets was also tested. Here, deep fueling is supported for later pellets in the series by the plasma cooling following the initial pellets in the same series. As in earlier experiments in the heliotron LHD (Takeiri et al 2017 Nucl. Fusion57 102023), deep and rapid fueling could be achieved successfully in W7-X.
最新の2回の実験キャンペーンにおいて、先進的ステラレーターW7-X（Klinger et al 2017 Plasma Phys. Control. Fusion 59 014018; Bosch et al 2017 Nucl. Fusion 57 116015; Wolf et al 2017 Nucl. Fusion 57 102020; Pedersen et al 2017 Phys. Plasmas 24 0555030）で、水素氷ペレット入射が初めて実施された。W7-Xにおけるペレット燃料供給の可能性を調査し、大型ステラレーターにおける粒子堆積を研究するために、40発のペレットを装填可能なブロワーガン方式のシステムが設置された。このシステムで得られた経験は、将来の定常状態ペレット入射装置の仕様決定に活用される。W7-Xにおけるペレット入射装置（Dibon 2014 修士論文 ミュンヘン工科大学、マックス・プランク研究所IPP）の重要な動機の一つは、優勢な新古典輸送の場合に予想される中空密度分布の緩和である。最大30分の長時間パルス運転では、W7-Xでは電子サイクロトロン共鳴加熱のみが利用可能である。したがって、ペレット入射が深部粒子燃料供給の唯一の手段となる。トカマクにおけるペレットによる深部燃料供給は、ペレットが磁場高磁場側から入射される場合、勾配Bドリフトによって支えられる。このアプローチはW7-Xでも試験された。さらに、一連のペレット入射も試験された。ここでは、一連のペレットのうち最初のペレットに続くプラズマ冷却によって、後続のペレットの深部燃料供給が支えられる。ヘリオトロンLHDでの先行実験（Takeiri et al 2017 Nucl. Fusion 57 102023）と同様に、W7-Xにおいても深部かつ迅速な燃料供給が達成された。