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Title: Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator

Here, 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 × 10 19 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 electronmore » root confinement showing a strong positive electric field in the plasma centre.« less
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
LA-UR-17-24681
Journal ID: ISSN 0029-5515; TRN: US1800798
Grant/Contract Number:
AC52-06NA25396; AC05-00OR22725; AC02-09-CH11466
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Nuclear Fusion
Additional Journal Information:
Journal Volume: 57; Journal Issue: 10; Journal ID: ISSN 0029-5515
Publisher:
IOP Science
Research Org:
Los Alamos National Lab. (LANL), Los Alamos, NM (United States); Oak Ridge National Lab. (ORNL), Oak Ridge, TN (United States); Princeton Plasma Physics Lab. (PPPL), Princeton, NJ (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC). Fusion Energy Sciences (FES) (SC-24); USDOE
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
70 PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY; Magnetic Fusion Energy; stellarator; magnetic confinement; plasma heating; current drive
OSTI Identifier:
1415399
Alternate Identifier(s):
OSTI ID: 1422602; OSTI ID: 1425136