Efectos de deriva en los flujos de calor y partículas del divertor W7-X

Resumen Las derivas clásicas de partículas son conocidas por tener impactos sustanciales en los flujos de partículas y calor a través de los plasmas en los bordes tanto en tokamaks como en stellarators. Aquí presentamos resultados de la primera investigación dedicada a los efectos de deriva en el stellarator W7-X. Al comparar descargas de plasma similares realizadas con un campo magnético orientado hacia adelante y hacia atrás, se pudieron aislar los impactos de las derivas a través de la observación de asimetrías arriba-abajo en los perfiles de flujo en los extremos del divertor. En plasmas de baja densidad, las ubicaciones radiales de las líneas de impacto (es decir, picos en los perfiles de flujo de calor del objetivo) exhibieron discrepancias de hasta 3 cm que se invirtieron al revertir el campo magnético. Además, se observaron cargas térmicas asimétricas en regiones del objetivo que están en sombra por otros objetivos debido al flujo paralelo del plasma central. Una comparación de estas características asimétricas con las huellas de regiones topológicas clave del campo magnético en el borde del divertor sugiere que el principal motor de las asimetrías a baja densidad es la deriva poloidal E × B debido a campos eléctricos radiales en la capa de desbordamiento y la región de flujo privado. En plasmas de mayor densidad, los objetivos superiores e inferiores recogieron corrientes no ambipolares con signos opuestos que también se invirtieron al revertir el campo. En general, en estos experimentos, casi toda la asimetría arriba-abajo podría atribuirse a la inversión del campo y, por lo tanto, a las derivas dependientes del campo.