Turbulence-reduced high-performance scenarios in Wendelstein 7-X
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Abstract In the Wendelstein 7-X (W7-X) stellarator, turbulence is the dominant transport mechanism in most discharges. This leads to a ‘clamping’ of ion temperature over a wide range of heating power, predominantly flat density profiles where hollow profiles driven by neoclassical thermo-diffusion would be expected and by rapid impurity transport in injection experiments. Significantly reduced turbulent transport is observed in the presence of strong core density gradients found transiently after core pellet injection and irregularly after boronisation or boron pellet injection. Density peaking is also achieved in a controlled manner in purely neutral beam heated discharges where particle transport analysis reveals an abrupt reduction in the main-ion particle flux leading to significant density profile peaking not explained by the NBI particle source alone. The plasmas exhibit a heat diffusivity of around χ = 0.25 ± 0.1 m 2 s − 1 at mid radius, a factor of around 4 lower than ECRH dominated discharges. Despite the improved confinement, the achieved ion temperature is limited by broader heat deposition and the lower power-per-particle given the higher density. This is overcome with limited reintroduction of ECRH power, where the low heat diffusivity diffusivity is maintained, the density rise supressed and ion temperatures above the clamping limit are achieved. The applicability of these plasmas for a high performance scenario on transport relevant time scales is assessed, including initial predictions for planned heating upgrades of W7-X, based on a range of assumptions about particle transport.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Turbulence-reduced high-performance scenarios in Wendelstein 7-X
- Date Crossref
- 15/07/2024
- Éditeur
- IOP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Czech Academy of Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max Planck Institute for Plasma Physics - Greifswald pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Universidad Complutense de Madrid pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centro de Investigaciones Energéticas pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Princeton Plasma Physics Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max-Planck Institut für Plasmaphysik E3 pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max Planck Institute of Plasma Physics Greifswald Branch Stellarator Optimisation and Heating pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik Wendelsteinstrasse 1 pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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CIEMAT pays non établi dans la noticeInstitution
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Laboratorio Nacional de Fusion pays non établi dans la noticeInstitution
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EURATOM Association pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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MPI for Plasma Physics pays non établi dans la noticeInstitution
Czech Academy of Sciences, Max Planck Institute for Plasma Physics - Greifswald et Universidad Complutense de Madrid, avec 9 autres affiliations.
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