Abstrakti
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.
| Alkuperäiskieli | Englanti |
|---|---|
| Artikkeli | 102020 |
| Sivut | 1-13 |
| Sivumäärä | 13 |
| Julkaisu | Nuclear Fusion |
| Vuosikerta | 57 |
| Numero | 10 |
| DOI - pysyväislinkit | |
| Tila | Julkaistu - 27 heinäk. 2017 |
| OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
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julkaisussa: Nuclear Fusion, Vuosikerta 57, Nro 10, 102020, 27.07.2017, s. 1-13.
Tutkimustuotos: Lehtiartikkeli › Article › Scientific › vertaisarvioitu
TY - JOUR
T1 - Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator
AU - Wolf, R.C.
AU - Ali, Anwaar
AU - Alonso, A.
AU - Baldzuhn, Jürgen
AU - Beidler, Craig
AU - Beurskens, M.
AU - Biedermann, C.
AU - Bosch, H. S.
AU - Bozhenkov, S.
AU - Brakel, Rudolf
AU - Dinklage, Andreas
AU - Feng, Yue
AU - Fuchert, G
AU - Geiger, J.
AU - Grulke, Olaf
AU - Helander, P.
AU - Hirsch, M.
AU - Höfel, Udo
AU - Jakubowski, M.
AU - Knauer, Jens
AU - Kocsis, G
AU - König, R.
AU - Kornejew, Petra
AU - Kràmer-Flecken, A.
AU - Krychowiak, M.
AU - Landreman, Matt
AU - Langenberg, Andreas
AU - Laqua, H.P.
AU - Lazerson, S.
AU - Maaßberg, H.
AU - Marsen, S.
AU - Marushchenko, M.
AU - Moseev, D
AU - Niemann, Holger
AU - Pablant, Novimir
AU - Pasch, Ekkehard
AU - Rahbarnia, Kian
AU - Schlisio, G.
AU - Stange, Torsten
AU - Sunn Pedersen, T.
AU - Svensson, J.
AU - Szepesi, T
AU - Trimino Mora, H.
AU - Turkin, Yuriy
AU - Wauters, T
AU - Weir, Gavin
AU - Wenzel, U.
AU - Windisch, Thomas
AU - Wurden, G.
AU - Zhang, D.
AU - Abramovic, Ivana
AU - Äkàslompolo, S.
AU - Aleynikov, P.
AU - Aleynikova, Ksenia
AU - Alzbutas, R.
AU - Anda, G.
AU - Andreeva, T.
AU - Ascasibar, Enrique
AU - Assmann, J.
AU - Baek, S. G.
AU - Banduch, Martin
AU - Barbui, Tullio
AU - Barlak, M.
AU - Baumann, Kristin
AU - Behr, W.
AU - Benndorf, Andree
AU - Bertuch, O.
AU - Biel, Wolfgang
AU - Birus, Dietrich
AU - Blackwell, Boyd
AU - Blanco, E.
AU - Blatzheim, Marko
AU - Bluhm, Torsten
AU - Böckenhoff, Daniel
AU - Bolgert, Peter
AU - Borchardt, Matthias
AU - Borsuk, V.
AU - Boscary, J.
AU - Böttger, Lukas Georg
AU - van den Brand, H
AU - Brandt, Ch
AU - Bràuer, T.
AU - Braune, H.
AU - Brezinsek, S
AU - Brunner, K. J.
AU - Brünner, B.
AU - Burhenn, R.
AU - Buttenschön, Birger
AU - Bykov, Victor
AU - Calvo, Ivan
AU - Cannas, B.
AU - Cappa, Alvaro
AU - Carls, Andre
AU - Carraro, L.
AU - Carvalho, B. B.
AU - Castejon, Francisco
AU - Charl, A.
AU - Chernyshev, F.
AU - Cianciosa, Mark
AU - Citarella, R.
AU - Ciupiński,
AU - Claps, G.
AU - Cole, Elizabeth M.
AU - Cole, M. J.
AU - Cordella, F.
AU - Cseh, G
AU - Czarnecka, A
AU - Czermak, A.
AU - Czerski, K.
AU - Czerwinski, M.
AU - Czymek, G.
AU - Da Molin, A.
AU - Da Silva, A.
AU - Dammertz, G.
AU - Danielson, J.
AU - De La Pena, Angel
AU - Degenkolbe, Sven
AU - Denner, P
AU - Dhard, D. P.
AU - Dostal, Marion
AU - Drevlak, Michael
AU - Drewelow, P.
AU - Drews, Ph
AU - Dudek, Andrzej
AU - Dundulis, G.
AU - Durodie, F.
AU - Von Eeten, Paul
AU - Effenberg, Florian
AU - Ehrke, G.
AU - Endler, M
AU - Ennis, D.
AU - Erckmann, E.
AU - Esteban, H.
AU - Estrada, T.
AU - Fahrenkamp, Nils
AU - Feist, J. H.
AU - Fellinger, Joris
AU - Fernandes, H.
AU - Fietz, W. H.
AU - Figacz, Waldemar
AU - Fontdecaba, J.
AU - Ford, O
AU - Fornal, Tomasz
AU - Frerichs, H.
AU - Freund, A.
AU - Führer, M.
AU - Funaba, T.
AU - Galkowski, A.
AU - Gantenbein, G.
AU - Gao, Y.
AU - García Regaña, J.
AU - Garcia-Munoz, M
AU - Gates, D.
AU - Gawlik, G.
AU - Geiger, B.
AU - Giannella, V.
AU - Gierse, N.
AU - Gogoleva, Alena
AU - Goncalves, Bruno
AU - Goriaev, A.
AU - Gradic, Dorothea
AU - Grahl, Michael
AU - Green, J.
AU - Grosman, A.
AU - Grote, Heinz
AU - Gruca, M.
AU - Guerard, Carlos
AU - Haiduk, L.
AU - Han, Xiaofeng
AU - Harberts, F.
AU - Harris, J. H.
AU - Hartfuß, H.-J.
AU - Hartmann, D.
AU - Hathiramani, Dag
AU - Hein, Bernd
AU - Heinemann, B
AU - Heitzenroeder, P.
AU - Henneberg, Sophia
AU - Hennig, C.
AU - Hernandez Sanchez, J.
AU - Hidalgo, C.
AU - Hölbe, Hauke
AU - Hollfeld, K. P.
AU - Hölting, Alf
AU - Höschen, D.
AU - Houry, Michael
AU - Howard, J.
AU - Huang, X.
AU - Huber, M.
AU - Huber, Valentina
AU - Hunger, H.
AU - Ida, K.
AU - Ilkei, T
AU - Illy, S.
AU - Israeli, Ben
AU - Ivanov, A.
AU - Jablonski, Slowomir
AU - Jagielski, J.
AU - Jelonnek, J.
AU - Jenzsch, Hartmut
AU - Junghans, P.
AU - Kacmarczyk, J.
AU - Kaliatka, T.
AU - Kallmeyer, Johann Peter
AU - Kamionka, Ute
AU - Karalevicius, R.
AU - Kasahara, Hiroshi
AU - Kasparek, W.
AU - Kenmochi, Naoki
AU - Keunecke, M.
AU - Khilchenko, A.
AU - Kinna, D. J.
AU - Kleiber, Ralf
AU - Klinger, T.
AU - Knaup, M.
AU - Kobarg, Th
AU - Köchl, F.
AU - Kolesnichenko, Yaroslav
AU - Könies, Axel
AU - Köppen, M.
AU - Koshurinov, J.
AU - Koslowski, R
AU - Köster, Friedemann
AU - Koziol, R.
AU - Kràmer, M.
AU - Krampitz, Rüdiger
AU - Kraszewsk, P.
AU - Krawczyk, N.
AU - Kremeyer, Thierry
AU - Krings, Th
AU - Krom, JG
AU - Krzesinski, G.
AU - Ksiazek, I.
AU - Kubkowska, M.
AU - Kühner, Georg
AU - Kurki-Suonio, T.
AU - Kwak, Sehyun
AU - Lang, Karl R.
AU - Langish, S.
AU - Laqua, H.
AU - Laube, Ralph
AU - Lechte, C.
AU - Lennartz, M.
AU - Leonhardt, W.
AU - Lewerentz, L.
AU - Liang, Y.
AU - Linsmeier, Ch.
AU - Liu, S. C.
AU - Lobsien, Jim Felix
AU - Loesser, D.
AU - Loizu Cisquella, J.
AU - Lore, J. D.
AU - Lorenz, A.
AU - Losert, M.
AU - Lubyako, L.
AU - Lücke, A.
AU - Lumsdaine, A.
AU - Lutsenko, VN
AU - Majano-Brown, J.
AU - Marchuk, O.
AU - Mardenfeld, M.
AU - Marek, P.
AU - Massidda, S.
AU - Masuzaki, S.
AU - Maurer, D.
AU - McCarthy, Kieran
AU - McNeely, Paul
AU - Meier, A.
AU - Mellein, D.
AU - Mendelevitch, B.
AU - Mertens, Ph.
AU - Mikkelsen, DR
AU - Mishchenko, O.
AU - Missal, Bernd
AU - Mittelstaedt, Joseph
AU - Mizuuchi, T.
AU - Mollen, Albert
AU - Moncada, Victor
AU - Mönnich, Thomas
AU - Morizaki, T.
AU - Munk, R.
AU - Murakami, S.
AU - Musielok, F.
AU - Náfrádi, G.
AU - Nagel, Mathias
AU - Naujoks, Dirk
AU - Neilson, G. Hutch
AU - Neubauer, O.
AU - Neuner, U.
AU - Ngo, Tran Tranh
AU - Nocentini, R.
AU - Nührenberg, Carolin
AU - Nührenberg, Jürgen
AU - Obermayer, S.
AU - Offermanns, G.
AU - Ogawa, K.
AU - Ongena, J.
AU - Oosterbeek, J. W.
AU - Orozco, G.
AU - Otte, M.
AU - Pacios Rodriguez, L.
AU - Pan, Wei
AU - Panadero, N.
AU - Panadero Alvarez, N.
AU - Panin, A.
AU - Papenfuß, D.
AU - Paqay, S.
AU - Pavone, Andrea
AU - Pawelec, Ewa
AU - Pelka, G.
AU - Peng, Xiaoniu
AU - Perseo, Valeria
AU - Peterson, Ben
AU - Pieper, A.
AU - Pilopp, Dirk
AU - Pingel, S.
AU - Pisano, F.
AU - Plaum, B
AU - Plunk, Gabriel
AU - Povilaitis, M.
AU - Preinhaelter, J.
AU - Proll, Josefine
AU - Puiatti, M.E.
AU - Puig Sitjes, A.
AU - Purps, Frank
AU - Rack, M.
AU - Récsei, S.
AU - Reiman, A.
AU - Reiter, D.
AU - Remppel, F.
AU - Renard, S.
AU - Riedl, R
AU - Riemann, Jörg
AU - Rimkevicius, S.
AU - Riße, K.
AU - Rodatos, A.
AU - Röhlinger, H.
AU - Romé, M.
AU - Rong, Peter
AU - Roscher, H. J.
AU - Roth, B.
AU - Rudischhauser, Lukas
AU - Rummel, Kerstin
AU - Rummel, Thomas
AU - Runov, A.
AU - Rust, Norbert
AU - Ryc, L.
AU - Ryosuke, S.
AU - Sakamoto, R.
AU - Samartsev, A.
AU - Sanchez, M.
AU - Sano, F.
AU - Satake, Shinsuke
AU - Satheeswaran, G.
AU - Schacht, Jörg
AU - Schauer, F.
AU - Scherer, T.
AU - Schlaich, A.
AU - Schlüter, K. H.
AU - Schmitt, J.
AU - Schmitz, Hans Christian
AU - Schmitz, O
AU - Schmuck, S.
AU - Schneider, M
AU - Schneider, W
AU - Scholz, M.
AU - Scholz, P.
AU - Schrittwieser, R
AU - Schröder, Michael
AU - Schröder, Timo
AU - Schroeder, R.
AU - Schumacher, Hans Werner
AU - Schweer, B.
AU - Shanahan, B.
AU - Shikhovtsev, I. V.
AU - Sibilia, M.
AU - Sinha, Priyanjana
AU - Sipilä, Seppo
AU - Skodzik, J.
AU - Slaby, Christoph
AU - Smith, Håkan
AU - Spiess, W.
AU - Spong, D. A.
AU - Spring, Anett
AU - Stadler, Rolf
AU - Standley, Brian
AU - Stephey, Laurie
AU - Stoneking, Matthew
AU - Stridde, Uwe
AU - Sulek, Z.
AU - Surko, C.
AU - Suzuki, Y.
AU - Szabó, V.
AU - Szabolics, T.
AU - Szökefalvi-Nagy, Z.
AU - Tamura, Naoyuki
AU - Terra, A.
AU - Terry, J.L.
AU - Thomas, J. D.
AU - Thomsen, H.
AU - Thumm, M.
AU - Thun, C.P
AU - Timmermann, D.
AU - Titus, P.
AU - Toi, K.
AU - Travere, J. M.
AU - Traverso, Paolo
AU - Tretter, J.
AU - Tsuchiya, Hayato
AU - Tsujimura, T.
AU - Tulipán, S.
AU - Turnyanskiy, M.
AU - Unterberg, B.
AU - Urban, Maximilian J.
AU - Urbonavicius, E.
AU - Vakulchyk, I.
AU - Valet, Swetlana
AU - Van Millingen, B.
AU - Vela, Luis
AU - Velasco, Jose Luis
AU - Vergote, Maarten
AU - Vervier, M.
AU - Vianello, N
AU - Viebke, Holger
AU - Vilbrandt, Reinhard
AU - Vorkörper, A.
AU - Wadle, S.
AU - Wagner, Friedrich
AU - Wang, Erhui
AU - Wang, Nan
AU - Warmer, Felix
AU - Wegener, Lutz
AU - Weggen, J.
AU - Wei, Y.
AU - Wendorf, Jörg
AU - Werner, Andreas
AU - Wiegel, Burkhard
AU - Wilde, Fabian
AU - Winkler, E.
AU - Winters, Victoria
AU - Wolf, N. S.
AU - Wolowski, J.
AU - von Wright, A.
AU - Xanthopoulos, Pavlos
AU - Yamada, Hirofumi
AU - Yamada, Ichihiro
AU - Yasuhara, Ryo
AU - Yokoyama, Masayuki
AU - Zajac, J.
AU - Zarnstorff, MC
AU - Zeitler, J. Axel
AU - Zhang, H.
AU - Zhu, Jun
AU - Zilker, Manfred
AU - Zimbal, Andreas
AU - Zocco, Alessandro
AU - Zoletnik, S.
AU - Zuin, M.
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
U2 - 10.1088/1741-4326/aa770d
DO - 10.1088/1741-4326/aa770d
M3 - Article
AN - SCOPUS:85028464686
SN - 0029-5515
VL - 57
SP - 1
EP - 13
JO - Nuclear Fusion
JF - Nuclear Fusion
IS - 10
M1 - 102020
ER -