We present a systematic experimental study of the ion plasma velocity field in the Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator, in multiple magnetic configurations and operation conditions, and assess the ability of neoclassical theory to explain the observations. In this assessment, we employ a forward model of the velocity measurement from the charge exchange recombination spectroscopy (CXRS) diagnostic with a rigorous treatment of the ion flow and line of sight geometries, as well as wavelength corrections due to atomic physics and instrumental effects.The minimisation of the absolute difference between the experimentally measured velocity profiles and those predicted by the forward model enables the inversion of radial profiles of the radial electric field and the net parallel impurity ion velocity, which can be directly compared with neoclassical computations. Non-trivial redundancy in the multiple simultaneous velocity measurements allows to self-calibrate instrumental wavelength drifts within the forward model. A recent extension in the model representation has resulted in a substantial quantitative improvement in the agreement between CXRS velocity measurements and neoclassical flow expectations, which are now shown to be compatible in the majority of the cases. Furthermore, we show that the flow inversions are statistically robust and consistent when two different emission lines are used. The radial electric field compares well with independent Doppler reflectometry measurements within the radial region where they overlap. By and large, the observations presented support the validity of neoclassical flow calculations in the plasma core and mid-radius region (ρ0.7) in W7-X. However, with the presently accessible experimental accuracy and magnetic configuration variations, a clear configuration dependence of the ion flow could not be determined.
我々は、複数の磁気配位および運転条件におけるヴェンデルシュタイン7-X（W7-X）ステラレータのイオンプラズマ速度場の系統的な実験研究を提示し、観測を説明する新古典理論の能力を評価する。この評価では、我々は、イオンフローと視線幾何学の厳密な取り扱い、ならびに原子物理および装置効果による波長補正を伴う、荷電交換再結合分光法（CXRS）診断による速度測定のフォワードモデルを用いる。実験的に測定された速度プロファイルとフォワードモデルによって予測された速度プロファイルとの間の絶対差の最小化により、径電場および正味の平行不純物イオン速度の動径プロファイルの逆変換が可能となり、これらを新古典計算と直接比較することができる。複数の同時速度測定における自明でない冗長性により、フォワードモデル内で装置の波長ドリフトを自己較正することが可能になる。モデル表現の最近の拡張により、CXRS速度測定と新古典フロー予測の間の一致が大幅に定量的に改善され、それらは現在、大多数のケースで両立することが示されている。さらに、我々は、2つの異なる発光線を用いた場合にフロー逆変換が統計的に頑健かつ整合的であることを示す。径電場は、それらが重なる動径領域において、独立したドップラー反射計測とよく一致する。概して、提示された観測結果は、W7-Xのプラズマ中心部および中間半径領域（ρ0.7）における新古典フロー計算の妥当性を支持する。しかしながら、現在利用可能な実験精度および磁気配位の変動では、イオンフローの明確な配位依存性は決定できなかった。