To support the planning of high-performance long-pulse plasma operation for W7-X, the role of equilibrium effects for the structure of island divertor and its profound impacts on the divertor heat flux distribution have been investigated. Finite-beta full-field three-dimensional equilibria for the four most important configurations of W7-X ('standard', 'high-mirror', 'high-iota' and 'low-iota') were obtained with the HINT code. Equilibrium calculations show a strong dependence of the edge stochastization on the magnetic configurations. Parameterization to estimate equilibrium effects on edge stochastization and plasma shape was attempted for individual functions. The results indicate that a more stochastic boundary can be attained with increasing plasma beta, except for the low-iota configuration. According to fully diffusive heat-load estimations, it turns out that equilibrium effects are beneficial for spreading the heat flux on the divertor target. The interactions of the beta effects with effects driven by the toroidal plasma current are also analyzed for the standard configuration. Infrared camera measurements confirm the predictions concerning global heat load distributions.
W7-Xの高性能長時間プラズマ運転の計画を支援するため、アイランドダイバータの構造に対する平衡効果の役割と、ダイバータ熱流束分布へのその重大な影響について調査した。W7-Xの4つの最も重要な配位(「標準」、「高ミラー」、「高イオタ」、「低イオタ」)に対する有限ベータ完全三次元平衡をHINTコードを用いて取得した。平衡計算により、エッジ確率化の磁気配位への強い依存性が示された。エッジ確率化とプラズマ形状に対する平衡効果を推定するためのパラメータ化を個別の関数について試みた。結果は、低イオタ配位を除き、プラズマベータの増加に伴いより確率化された境界が達成されることを示している。完全拡散熱負荷推定によれば、平衡効果はダイバータターゲット上の熱流束の分散に有益であることが判明した。ベータ効果とトロイダルプラズマ電流駆動効果の相互作用についても標準配位に対して解析した。赤外線カメラ測定により、全体の熱流束分布に関する予測が確認された。