With a magnetic structure depending on the rotational transform, the control coil current and the plasma beta, the low shear stellarator W7-X provides a high flexibility in modifying the edge magnetic islands to optimize the island divertor transport. The magnetic field around the islands is usually weakly stochastic and the degree of the stochasticity is affected by the shear, the control-coil field and the plasma current including the beta effect. In this paper, we analyse and compare the plasma and neutral transport for different divertor configurations using the 3D Monte Carlo code EMC3-EIRENE. Three typical divertor configurations covering a wide topology range have been studied. The effect of change in magnetic topology on the recycling-related island divertor operation is studied and the transport characteristics are obtained. An optimization is done with respect to the density control and particle balance in steady-state operations and the effects of stochasticity on the energy transport are characterized.
磁場構造が回転変換、制御コイル電流、およびプラズマベータに依存する低シアのステラレータW7-Xは、エッジ磁気島を修正して島ダイバータ輸送を最適化する高い柔軟性を提供する。磁気島の周囲の磁場は通常、弱い確率性を有し、その確率性の程度はシア、制御コイル磁場、およびベータ効果を含むプラズマ電流によって影響を受ける。本論文では、3次元モンテカルロコードEMC3-EIRENEを用いて、異なるダイバータ配位におけるプラズマおよび中性粒子輸送を解析し、比較する。広範なトポロジー範囲をカバーする3つの典型的なダイバータ配位が研究された。リサイクリングに関連する島ダイバータ動作に対する磁気トポロジー変化の影響が調査され、輸送特性が取得された。定常状態動作における密度制御と粒子バランスに関して最適化が行われ、確率性がエネルギー輸送に及ぼす影響が特徴付けられた。