Abstract
After completing the main construction phase of Wendelstein 7-X (W7-X) and successfully commissioning the device, first plasma operation started at the end of 2015. Integral commissioning of plasma start-up and operation using electron cyclotron resonance heating (ECRH) and an extensive set of plasma diagnostics have been completed, allowing initial physics studies during the first operational campaign. Both in helium and hydrogen, plasma breakdown was easily achieved. Gaining experience with plasma vessel conditioning, discharge lengths could be extended gradually. Eventually, discharges lasted up to 6 s, reaching an injected energy of 4 MJ, which is twice the limit originally agreed for the limiter configuration employed during the first operational campaign. At power levels of 4 MW central electron densities reached 3 1019 m-3, central electron temperatures reached values of 7 keV and ion temperatures reached just above 2 keV. Important physics studies during this first operational phase include a first assessment of power balance and energy confinement, ECRH power deposition experiments, 2nd harmonic O-mode ECRH using multi-pass absorption, and current drive experiments using electron cyclotron current drive. As in many plasma discharges the electron temperature exceeds the ion temperature significantly, these plasmas are governed by core electron root confinement showing a strong positive electric field in the plasma centre.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 102020 |
| Journal | Nuclear Fusion |
| Volume | 57 |
| Issue number | 10 |
| DOIs | |
| State | Published - Jul 27 2017 |
Funding
This work has been carried out within the framework of the EUROfusion Consortium and has received funding from the EURATOM research and training programme 2014–2018 under grant agreement No 633053. The views and opinions expressed herein do not necessarily reflect those of the European Commission.
| Funders | Funder number |
|---|---|
| Consortium For Ocean Leadership | |
| Horizon 2020 Framework Programme | 633053 |
| European Commission |
Keywords
- current drive
- magnetic confinement
- plasma heating
- stellarator
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Dive into the research topics of 'Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Nuclear Fusion, Vol. 57, No. 10, 102020, 27.07.2017.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator
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PY - 2017/7/27
Y1 - 2017/7/27
N2 - After completing the main construction phase of Wendelstein 7-X (W7-X) and successfully commissioning the device, first plasma operation started at the end of 2015. Integral commissioning of plasma start-up and operation using electron cyclotron resonance heating (ECRH) and an extensive set of plasma diagnostics have been completed, allowing initial physics studies during the first operational campaign. Both in helium and hydrogen, plasma breakdown was easily achieved. Gaining experience with plasma vessel conditioning, discharge lengths could be extended gradually. Eventually, discharges lasted up to 6 s, reaching an injected energy of 4 MJ, which is twice the limit originally agreed for the limiter configuration employed during the first operational campaign. At power levels of 4 MW central electron densities reached 3 1019 m-3, central electron temperatures reached values of 7 keV and ion temperatures reached just above 2 keV. Important physics studies during this first operational phase include a first assessment of power balance and energy confinement, ECRH power deposition experiments, 2nd harmonic O-mode ECRH using multi-pass absorption, and current drive experiments using electron cyclotron current drive. As in many plasma discharges the electron temperature exceeds the ion temperature significantly, these plasmas are governed by core electron root confinement showing a strong positive electric field in the plasma centre.
AB - After completing the main construction phase of Wendelstein 7-X (W7-X) and successfully commissioning the device, first plasma operation started at the end of 2015. Integral commissioning of plasma start-up and operation using electron cyclotron resonance heating (ECRH) and an extensive set of plasma diagnostics have been completed, allowing initial physics studies during the first operational campaign. Both in helium and hydrogen, plasma breakdown was easily achieved. Gaining experience with plasma vessel conditioning, discharge lengths could be extended gradually. Eventually, discharges lasted up to 6 s, reaching an injected energy of 4 MJ, which is twice the limit originally agreed for the limiter configuration employed during the first operational campaign. At power levels of 4 MW central electron densities reached 3 1019 m-3, central electron temperatures reached values of 7 keV and ion temperatures reached just above 2 keV. Important physics studies during this first operational phase include a first assessment of power balance and energy confinement, ECRH power deposition experiments, 2nd harmonic O-mode ECRH using multi-pass absorption, and current drive experiments using electron cyclotron current drive. As in many plasma discharges the electron temperature exceeds the ion temperature significantly, these plasmas are governed by core electron root confinement showing a strong positive electric field in the plasma centre.
KW - current drive
KW - magnetic confinement
KW - plasma heating
KW - stellarator
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85028464686&partnerID=8YFLogxK
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M3 - Article
AN - SCOPUS:85028464686
SN - 0029-5515
VL - 57
JO - Nuclear Fusion
JF - Nuclear Fusion
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M1 - 102020
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