The optimized stellarator Wendelstein 7-X (W7-X) is designed to have an approximately quasi-isodynamic magnetic configuration with reduced neoclassical transport in comparison to a classical stellarator, and turbulent transport is expected to be a significant source of anomalous heat transport across the plasma minor radius. The ion temperature gradient driven mode and the trapped electron mode (TEM) are thought to be responsible for the ion-scale turbulence in W7-X plasmas with volume averaged pressure below 1%. In this work, the electron temperature gradient driven turbulence is shown to be a good candidate for the explanation of the observed electron heat flux, in the inner plasma region where the density gradient is weak (in the outer region, a relatively stronger density gradient would drive additional TEM turbulence). The experimental electron heat transport measured during electron cyclotron resonant heating power and plasma density scans is compared to neoclassical predictions, and the stiffness in the electron heat transport measured during transient transport experiments is presented in three common magnetic configurations of W7-X. In low-⟨β⟩ plasma discharges, the stiffness in the electron heat flux, quantified by the ratio of the heat pulse to power balance diffusivity, , is measured to be less than 2, and trend downwards with increasing collisionality.
最適化された恒星器Wendelstein 7-X(W7-X)は、古典的な恒星器と比較して新古典輸送が低減された、ほぼ準等磁気的配位を有するように設計されており、乱流輸送がプラズマ小半径方向の異常輸送の主要な源となることが予想される。イオン温度勾配駆動モードと捕捉電子モード(TEM)は、体積平均圧力が1%未満のW7-Xプラズマにおけるイオンスケールの乱流の原因であると考えられている。本研究では、電子温度勾配駆動の乱流が、密度勾配が弱いプラズマ内部領域において観測された電子熱流束の良い説明となることを示す(外部領域では、比較的強い密度勾配が追加のTEMを駆動する)。電子サイクロトロン共鳴加熱パワーとプラズマ密度の走査中に測定された電子熱輸送を新古典予測と比較し、過渡輸送実験中に測定された電子熱流束の剛性を、W7-Xの3つの標準的な磁気配位について提示する。低い⟨β⟩のプラズマ放電では、熱パルス伝播とパワーバランスの拡散係数の比として定量化される電子熱流束の剛性は2未満であると測定され、衝突頻度の増加とともに低下する傾向を示す。