In the previous divertor campaign, the Wendelstein 7-X (W7-X) device injected 3.6 MW of neutral beam heating power allowing for the achievement of densities approaching 2 × 1020 m−3, and providing the first initial assessment of fast ion confinement in a drift optimized stellarator. The neutral beam injection (NBI) system on W7-X is comprised of two beam boxes with space for four radio frequency sources each. The 3.6 MW of heating reported in this work was achieved with two sources in the NI21 beam box. The effect of combined electron-cyclotron resonance heating (ECRH) and NBI was explored through a series of discharges varying both NBI and ECRH power. Discharges without ECRH saw a linear increase in the line-integrated plasma density, and strong peaking of the core density, over the discharge duration. The presence of 1 MW of ECRH power was found to be sufficient to control a continuous density rise during NBI operation. Simulations of fast ion wall loads were found to be consistent with experimental infrared camera images during operation. In general, NBI discharges were free from the presence of fast ion induced Alfvénic activity, consistent with low beam betas. These experiments provide data for future scenario development and initial assessment of fast-ion confinement in W7-X, a key topic of the project.
前回のダイバータキャンペーンにおいて、ヴェンデルシュタイン7-X (W7-X) 装置は、3.6 MW の中性粒子ビーム加熱パワーを入射し、2 × 10^20 m^-3 に近づく密度の達成を可能にし、ドリフト最適化ステラレーターにおける高速イオン閉じ込めの最初の初期評価を提供した。W7-X の中性粒子ビーム入射 (NBI) システムは、それぞれ4つの高周波源用のスペースを備えた2つのビームボックスで構成されている。本研究で報告された 3.6 MW の加熱は、NI21 ビームボックス内の2つの源によって達成された。電子サイクロトロン共鳴加熱 (ECRH) と NBI を組み合わせた効果は、NBI と ECRH の両方のパワーを変化させた一連の放電を通じて調査された。ECRH なしの放電では、放電時間にわたって線積分プラズマ密度の線形増加と、コア密度の強いピーキングが見られた。1 MW の ECRH パワーの存在は、NBI 運転中の継続的な密度上昇を制御するのに十分であることが見出された。高速イオンの壁負荷のシミュレーションは、運転中の実験的な赤外線カメラ画像と一致することが見出された。一般に、NBI 放電は、低いビームベータ値と一致して、高速イオン誘起のアルヴェン活動の存在がない状態であった。これらの実験は、プロジェクトの主要なテーマである W7-X における将来のシナリオ開発と高速イオン閉じ込めの初期評価のためのデータを提供する。