W7-AS

W7-AS（ヴェンデルシュタイン7-AS）は、ドイツのマックス・プランクプラズマ物理学研究所が1988年から2002年まで運転した中型のヘリアカル装置（ステラレータ）であり、最適化ステラレータという新しい設計思想を初めて実機で検証した実験装置である。主要半径約2メートル、プラズマ小半径は0.5メートル弱程度で、トロイダル磁場は最大2.5テスラ級、加熱は電子サイクロトロン加熱（ECRH）と中性粒子ビーム入射（NBI）を主とし、後期には合計3メガワット級のNBI出力が用いられた。W7-ASは、磁場のらせん構造によってプラズマ電流を持たずに閉じた磁面を作るステラレータの本質的な利点（定常運転の可能性、ディスラプションの不在）を保ちながら、トカマクに比べて劣る輸送特性を三次元磁場形状の最適化によって改善できるかを問うた最初の装置であり、その答えは後継の超伝導大型装置W7-Xの設計を直接導いた。

図はW7-ASの代表的な平衡を示す。(a)は回転変換ιの半径方向プロファイルで、プラズマ境界付近で1/2という有理面を横切る様子が分かる。(b)は異なるトロイダル位相角（φ = 0, 0.1π, 0.2π）での磁束面の断面であり、断面形状がトロイダル方向に変化する三次元的な磁場構造が見て取れる。境界で有理面を意図的に通すこの配置こそが、後述するアイランドダイバータの基盤となる。

装置と磁場配位

W7-ASは「部分最適化」の段階にある装置だった。完全なネオクラシカル最適化を狙ったW7-Xに対し、W7-ASは5周期の部分らせん対称性を持つ磁場配位を採用し、 Pfirsch-Schlüter電流の低減と磁気井戸の確保という二つの目標を部分的に達成した。回転変換はトランスフォームに相当する量で、W7-ASではその大部分を外部コイル電流で作り、トロイダルプラズマ電流はほぼゼロに保たれる（正確にはやに伴うや駆動電流が小さく存在する）。この「正味電流ゼロ」の運転は、トカマクで問題となる型の不安定性（ティアリングモードやソフトディスラプション）を原理的に回避できることを意味する。