The installation of divertor plates in the W7-AS stellarator has allowed attainment of a high energy confinement regime at high density, where the radiation profiles reached steady state. In this regime, the radial profile of the radiated power is hollow. Raising the density to the point where the radiated power approached the input power led to plasma detachment and a decrease in diamagnetic energy. This defines the density limit in a stellarator and a scaling law for this maximum density can be heuristically derived on the basis of power balance considerations.The installation of two bolometer cameras away from the divertor plates and three bolometer cameras in the vicinity of the divertor plates has provided insight into the features of high density operation of a divertor in a stellarator. In the main chamber, tomographic inversion at the density limit has shown that a poloidally asymmetric radiation profile developed as the density limit was approached. In the divertor, radiation in front of the divertor plates occurred while the plasma was attached and this radiation zone vanished at plasma detachment.Steady state discharges of up to 1.5 s have been achieved for neutral beam injection power of up to 2 MW. A precursor to a spontaneous transition out of the high confinement regime has been identified.
W7-ASステラレーターへのダイバータ板の設置により、放射プロファイルが定常状態に達する高密度領域での高閉じ込め状態の達成が可能となった。この状態では、放射パワーの径方向プロファイルは中空状となる。放射パワーが入力パワーに近づくまで密度を上昇させると、プラズマのデタッチメントとダイアマグネティックエネルギーの減少が生じた。これがステラレーターにおける密度限界を定義し、この最大密度に対するスケーリング則はパワーバランスの考察に基づいて経験的に導出することができる。ダイバータ板から離れた位置に2台のボロメータカメラを、ダイバータ板の近傍に3台のボロメータカメラを設置したことにより、ステラレーターにおけるダイバータの高密度運転の特徴に関する知見が得られた。主チャンバー内では、トモグラフィー逆変換により、密度限界に近づくにつれてポロイダル方向に非対称な放射プロファイルが発達することが示された。ダイバータ領域では、プラズマがアタッチしている間にダイバータ板の前面で放射が発生し、この放射領域はプラズマのデタッチメント時に消滅した。中性粒子ビーム入射パワーが最大2 MWの条件下で、最大1.5秒の定常放電が達成された。高閉じ込め状態から自発的に遷移する前駆現象が同定された。