The W7-X stellarator has so far performed experiments under both limiter and divertor conditions. The plasma is mostly generated by ECR-heating with powers up to 6.5 MW, and the plasma density is usually limited by the radiation losses from low-Z impurities (such as carbon and oxygen) released mainly from the graphite targets. The present work first summarizes the radiation loss fractions frad achieved in quasi-stationary hydrogen plasmas in both operational phases, and then shows how impurity radiation behaves differently with the two different boundary conditions as the plasma density increases. The divertor operation is emphasized and some beneficial effects (with respect to impurity radiation) are highlighted: (1) intensive radiation is located at the edge (r/a > 0.8) even at high radiation loss fractions, (2) the plasma remains stable up to frad approaching unity, (3) the reduction in the stored energy is about 10% for high frad scenarios. Moreover, effects of wall boronisation on impurity radiation profiles are also presented.
W7-Xステラレーターは、これまでリミッター条件とダイバータ条件の両方で実験を行ってきた。プラズマは主に最大6.5 MWのECR加熱によって生成され、プラズマ密度は通常、主にグラファイトターゲットから放出される低Z不純物(炭素や酸素など)による放射損失によって制限される。本稿ではまず、両運転条件における準定常水素プラズマで達成された放射損失割合fradを要約し、次にプラズマ密度が増加するにつれて不純物放射が2つの異なる境界条件でどのように異なる挙動を示すかを示す。ダイバータ運転に焦点を当て、不純物放射に関していくつかの有益な効果を強調する:(1) 高い放射損失割合でも放射は端部(r/a > 0.8)に集中する、(2) プラズマはfradが1に近づくまで安定に維持される、(3) 高いfradシナリオでは蓄積エネルギーの減少は約10%である。さらに、壁のホウ素化が不純物放射プロファイルに及ぼす影響も提示する。