Wendelstein 7-X (W7-X) nominally operates at a magnetic field of 2.5 T, but operation at a lower magnetic field strength is desired. The electron cyclotron resonance heating (ECRH) system of W7-X operates at 140 GHz, corresponding to second harmonic (X2) heating at 2.5 T, but also allows for heating at the third harmonic with a vacuum magnetic field around 1.7 T to 1.8 T. However, plasma start-up is not possible with X3-heating. Therefore one of the gyrotrons was tuned down to 101 GHz for an X2 breakdown of the plasma at 1.8 T on the magnetic axis. The available power in the plasma vessel for this detuned gyrotron is only 250 kW with a pulse length of the order of 50 ms. For this reason a multi-pass scenario was designed with six passes close to the magnetic axis to increase the effective power in the first few milliseconds during the breakdown. During the short 101 GHz gyrotron pulse, this X2 multi-pass scenario creates a small plasma with temperatures up to several keV and line integrated densities around 8 × 1018 m−2. It could also be shown that the multi-pass scenario is necessary to achieve plasma breakdown within 50 ms. The plasma can be taken over by two sources of the neutral beam injection (NBI), starting at the same time as the detuned gyrotron to increase temperature and density. After about 1.5 s at least 3 MW of X3 ECRH are needed to take over from the NBI to maintain a stable plasma. This enables the low field operation of W7-X.
Wendelstein 7-X (W7-X) は公称2.5 Tの磁場で運転されるが、より低い磁場強度での運転が望まれている。W7-Xの電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）システムは140 GHzで動作し、これは2.5 Tでの第2高調波（X2）加熱に相当するが、約1.7 Tから1.8 Tの真空磁場での第3高調波加熱も可能にする。しかし、X3加熱ではプラズマの立ち上げは不可能である。そのため、ジャイロトロンの1基は、磁気軸上1.8 TでのX2によるプラズマのブレークダウンのために101 GHzへと周波数が下げられた。この離調ジャイロトロンについて、プラズマ容器内で利用可能な電力はわずか250 kWであり、パルス長は50 ms程度である。このため、ブレークダウン中の最初の数ミリ秒における実効電力を増加させるために、磁気軸近傍を6回通過するマルチパスシナリオが設計された。短い101 GHzジャイロトロンパルスの間、このX2マルチパスシナリオは、数keVまでの温度と約8 × 1018 m−2の線積分密度を持つ小さなプラズマを生成する。また、50 ms以内にプラズマのブレークダウンを達成するにはマルチパスシナリオが必要であることも示された。プラズマは、離調ジャイロトロンと同時に開始して温度と密度を増加させる2基の中性粒子ビーム入射（NBI）源によって引き継がれる。約1.5秒後には、安定したプラズマを維持するためにNBIから引き継ぐ少なくとも3 MWのX3 ECRHが必要となる。これにより、W7-Xの低磁場運転が可能になる。