Experiment-Vorschlag „High-b, High-Energy“ Ziele/Fragestellungen: • b ≥ 2 % durch erhöhte NBI-Heizeffizienz (co-Inj.), Divertor kompatibel/ vorteilhaft ? • MHD-Stabilitätslimit ? Charakterisierung von MHD-Instabilitäten und MHD-Gleichgewicht am Limit • Korrelation zu theoretischen Vorhersagen für W7-AS, Einfluss der Konfiguration und der Stellarator-Optimierung ? • Vergleich mit LHD (b ≤ 2.9 %, Einfluss von Instabilitäten gering !) • Referenzexperimente für W7-X erste Experimente möglichst bald:  W7-AS EPS paper: Plasma Performance  Abstract Stellarator Workshop: 1. Juni 2001

Stabilitätsgrenzen in W7-AS und LHD Mercier criterion

Erhöhte NBI-Heizeffizienz durch Wechsel von ctr- zu co-Injektion gyro center orbits (magnetic coord.) B = 1.7 T, iota = 0.4, 50 keV H+ orbit losses for ctr-NBI at low field (1.25 T) and at high densities (birth profiles broader)

Erhöhte NBI-Heizeffizienz durch Wechsel von ctr- zu co-Injektion

Experiment-Bedingungen und -Durchführung • 8 NBI-Quellen (H  H), B ≈ 1.25 T ( 70 GHz ECRH, 900 MHz) • Borierung (möglichst häufiger), Ti-Getter ? • Pellet-Injektion und/oder H-Cluster-Injektion (schneller Dichte-Aufbau bei minimaler Randkühlung, Unterdrückung von kinetischer MHD) • Konfigurations-Scans: - B: b-Maximierung (B < 1.25 T ?) - iota: „Limiter-Bereich“ (iota ≤ 0.4), „Divertor- und H-Mode-Bereich“ (iota ≥ 0.5) - Bz : Effekt der Mulden-Stabilisierung - Kontroll-Spulen: Randinseln (Divertorwirkung) Kompensation von Randinseln (grösserer Plasmaradius), Vergleich Hoch- mit Niedrig-Iota, geringere Probleme für VMEC-Rechnungen VMEC-Rechnungen sind in dem relevanten Konfigurations-Raum für Experiment-Planung, Auswertung und Interpretation unbedingt nötig ! (liegen teilweise vor (J. Geiger))

Einfluss der Kontrollspulenauf 5/10 Randinseln It / Im = 0.536 Icc / Im = 0.05 Icc / Im = 0 Icc / Im = -0.05

Wichtige Diagnostiken • HCN-Interferometer (hohe Dichte) • Thomson Str. (YAG, Randschicht) • Bolometer, Video (Leistungsdeposition) • Mirnov-Spulen, Zeitfenster synchron mit SX • Soft-X („MiniSoX“, Flussflächen-Geometrie, bisher noch keine tomographischen Bilder der „4-kHz Moden“) • Rand- und Fluktuations-Diagnostiken (ELM-artige Instabilitäten können auftreten, Ballooning-, Interchange-M. ?)

Referenz-Entladungen (vor Divertor-Einbau) - 1 • #41621-41645, iota-scan (iota < 0.5)  Shear eliminiert Confinement Resonanzen iota

Referenz-Entladungen (vor Divertor-Einbau) - 2 • #32562, 32564, B= 0.8 T, Pellet-Effekt Pellet

Referenz-Entladungen (vor Divertor-Einbau) - 3 • #31132, 31112, B= 1.25 T Effekt von Bz (magn. Mulde ?)

Referenz-Entladungen (vor Divertor-Einbau) - 4 • #43368 (Wiederholung #31112), Effekt von Bz (magn. Mulde ?)

Referenz-Entladungen (vor Divertor-Einbau) - 5 • #30930 (iota < 0.4) #32428 (iota > 0,5) Tomographische Moden-Rekonstruktion nicht vorhanden !

Schlussbemerkungen Untersuchung der b-Grenzen ist ein zentraler Punkt des vorgeschlagenen Experiment-Programms in der Schlussphase von W7-AS. Durch den aufwendigen Umbau der Neutralinjektion wurden die Voraussetzungen dafür geschaffen, sie sollten ausgenutzt werden ! (2,3 MDM, 8000 ZTE-Stunden, 15 Mannjahre Personal (Rust, Ringberg 2000)