The role of the radial electric field in high-performance ion-root plasmas on Wendelstein 7-X (W7-X) is examined and compared with neoclassical predictions. The W7-X stellarator is the world's first large-scale optimized stellarator. One of the important targets chosen for optimization during the W7-X design process was the reduction of core neoclassical heat transport. This optimization was targeted for reactor-relevant high-density plasmas with in which the neoclassical ambipolar radial electric field is expected to be negative throughout the plasmas core.Measurements of the core radial electric field (Er) have confirmed that ion-root conditions (negative Er in the plasma core) have been achieved in W7-X with high-density plasmas and central ECRH. These measured Er profiles agree well with the neoclassical ambipolar Er predicted by the code sfincs. This good agreement provides confidence in the validity of neoclassical calculations in high-density ion-root conditions, and enables initial studies on the role of neoclassical transport in the optimized high-density regime of W7-X.Profile measurements of electron temperature (Te), ion temperature (Ti) and electron density (ne) along with approximations for the average value of have been used as inputs to the sfincs code to calculate the ambipolar Er profile along with neoclassical ion and electron energy flux profiles (, ). Finally the total experimental energy input to the plasma from ECRH heating has been compared to the neoclassical energy fluxes to provide a first estimate for the fraction of transport that can be attributed to neoclassical processes in reactor-relevant high-density ion-root conditions.
Wendelstein 7-X (W7-X) における高性能イオンルートプラズマ中の径方向電場の役割を調べ、新古典的予測と比較する。W7-Xステラレーターは、世界初の大規模最適化ステラレーターである。W7-Xの設計過程で最適化のために選ばれた重要な目標の一つは、コアの新古典熱輸送の低減であった。この最適化は、 を伴う炉心関連の高密度プラズマを対象としており、そのプラズマコア全体で新古典的両極性径方向電場が負になると予想されている。コア径方向電場 (Er) の測定により、W7-Xにおいて高密度プラズマと中心ECRHによってイオンルート条件（プラズマコアにおける負のEr）が達成されたことが確認された。これらの測定されたEr分布は、コードsfincsによって予測された新古典的両極性Erとよく一致する。この良好な一致は、高密度イオンルート条件における新古典計算の妥当性に確信を与え、W7-Xの最適化された高密度領域における新古典輸送の役割に関する初期の研究を可能にする。電子温度 (Te)、イオン温度 (Ti)、電子密度 (ne) の分布測定は、 の平均値の近似とともに、sfincsコードへの入力として使用され、両極性Er分布とともに新古典的イオンおよび電子エネルギー束分布 ( , ) を計算した。最後に、ECRH加熱からプラズマへの全実験的エネルギー入力が新古典的エネルギー束と比較され、炉心関連の高密度イオンルート条件において新古典過程に帰属できる輸送の割合の最初の推定値が提供された。