In the first experimental campaign of Wendelstein 7-X (W7-X), a combined probe head mounted on the multi-purpose manipulator has been used to measure the scrape-off layer (SOL) turbulence characteristics. The preliminary experimental results are summarized to illustrate the SOL turbulence properties in the limiter configuration on W7-X. In a standard limiter configuration, significant electrostatic fluctuations can be found in the near SOL, and the dominant frequency of fluctuation power is below 100 kHz. The auto-correlation spectrum power law decay factor is α ≈ −1 below 40 kHz and α ≈ –2 between 50 and 200 kHz. A broadband spectrum appears between 240 and 380 kHz with a low spectral power density, but a high cross-correlation coefficient. The statistical characteristics of turbulence are calculated by the two-point cross-correlation technique. A clear poloidal dispersion relation is found in the spectrum S(kθ, f), propagating along the ion diamagnetic drift direction with a group velocity (below 100 kHz) about 0.56 km/s in the near SOL in the laboratory frame. The poloidal correlation length is around 5–10 mm in SOL. The turbulence phase velocity is about 0.5–1 km/s when close to the last closed flux surface, which is comparable with the poloidal E × B drift speed.

1.
E. J.
Doyle
,
W. A.
Houlberg
,
Y.
Kamada
,
V.
Mukhovatov
,
T. H.
Osborne
,
A.
Polevoi
,
G.
Bateman
,
J. W.
Connor
,
J. G.
Cordey
,
T.
Fujita
,
X.
Garbet
,
T. S.
Hahm
,
L. D.
Horton
,
A. E.
Hubbard
,
F.
Imbeaux
,
F.
Jenko
,
J. E.
Kinsey
,
Y.
Kishimoto
,
J.
Li
,
T. C.
Luce
,
Y.
Martin
,
M.
Ossipenko
,
V.
Parail
,
A.
Peeters
,
T. L.
Rhodes
,
J. E.
Rice
,
C. M.
Roach
,
V.
Rozhansky
,
F.
Ryter
,
G.
Saibene
,
R.
Sartori
,
A. C. C.
Sips
,
J. A.
Snipes
,
M.
Sugihara
,
E. J.
Synakowski
,
H.
Takenaga
,
T.
Takizuka
,
K.
Thomsen
,
M. R.
Wade
,
H. R.
Wilson
,
I. T. P. T.
Grp
, and
I. C. D.
Modellin
,
Nucl. Fusion
47
,
S18
(
2007
).
2.
J.
Wesson
and
D. J.
Campbell
,
Tokamaks
(
Oxford University Press
,
Oxford, New York
,
2011
).
3.
W.
Horton
,
Rev. Mod. Phys.
71
,
735
(
1999
).
4.
H. Q.
Wang
,
G. S.
Xu
,
B. N.
Wan
,
S. Y.
Ding
,
H. Y.
Guo
,
L. M.
Shao
,
S. C.
Liu
,
X. Q.
Xu
,
E.
Wang
,
N.
Yan
,
V.
Naulin
,
A. H.
Nielsen
,
J. J.
Rasmussen
,
J.
Candy
,
R.
Bravenec
,
Y. W.
Sun
,
T. H.
Shi
,
Y. F.
Liang
,
R.
Chen
,
W.
Zhang
,
L.
Wang
,
L.
Chen
,
N.
Zhao
,
Y. L.
Li
,
Y. L.
Liu
,
G. H.
Hu
, and
X. Z.
Gong
,
Phys. Rev. Lett.
112
,
185004
(
2014
).
5.
C. A.
Michael
,
F.
Zhao
,
B.
Blackwell
,
M. F. J.
Vos
,
J.
Brotankova
,
S. R.
Haskey
,
B.
Seiwald
, and
J.
Howard
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
59
,
024001
(
2017
).
6.
Z.
Yan
,
G. R.
McKee
,
R.
Fonck
,
P.
Gohil
,
R. J.
Groebner
, and
T. H.
Osborne
,
Phys. Rev. Lett.
112
,
125002
(
2014
).
7.
P. H.
Diamond
,
S. I.
Itoh
,
K.
Itoh
, and
T. S.
Hahm
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
47
,
R35
(
2005
).
8.
P.
Manz
,
M.
Ramisch
,
U.
Stroth
,
V.
Naulin
, and
B. D.
Scott
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
50
,
035008
(
2008
).
9.
M.
Otte
,
D.
Assmus
,
C.
Biedermann
,
S.
Bozhenkov
,
T.
Brauer
,
A.
Dudek
,
J.
Geiger
,
G.
Kocsis
,
S.
Lazerson
,
T. S.
Pedersen
,
F.
Schauer
,
T.
Szepesi
, and
B.
Standley
, and
W.-X. Team,
Plasma Phys. Controlled Fusion.
58
,
064003
(
2016
).
10.
T.
Windisch
,
A.
Kramer-Flecken
,
J. L.
Velasco
,
A.
Konies
,
C.
Nuhrenberg
,
O.
Grulke
,
T.
Klinger
, and
W.-X. Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion.
59
,
105002
(
2017
).
11.
A.
Krämer-Flecken
,
T.
Windisch
,
W.
Behr
,
G.
Czymek
,
P.
Drews
,
G.
Fuchert
,
J.
Geiger
,
O.
Grulke
,
M.
Hirsch
,
M.
Knaup
,
Y.
Liang
,
O.
Neubauer
,
E.
Pasch
,
J. L.
Velasco
, and
W.-X. Team
,
Nucl. Fusion
57
,
066023
(
2017
).
12.
G. M.
Weir
,
O.
Grulke
,
H. J.
Hartfuss
,
M.
Hirsch
,
N. B.
Marushchenko
,
H.
Tsuchiya
,
T.
Windisch
, and
W.-X. Team
, in
43rd EPS Conference on Plasma Physics
, Leuben, Belgium (
2016
), p.
P4.009
.
13.
U.
Höfel
,
S.
Bozhenkov
,
G.
Fuchert
,
J.
Geiger
,
H. J.
Hartfuss
,
M.
Hirsch
,
F.
Köster
,
H.
Maaßberg
,
N. B.
Marushchenko
,
E.
Pasch
,
S.
Schmuck
,
T.
Stange
,
H.
Tsuchiya
,
Y.
Turkin
,
J. L.
Velasco
,
G. M.
Weir
,
R.
Wolf
, and
W.-X. Team
, in
43rd EPS Conference on Plasma Physics
, Leuben, Belgium (
2016
), p.
P4.008
.
14.
K.
Rahbarnia
,
T.
Andreeva
,
A.
Cardella
,
B. B.
Carvalho
,
M.
Endler
,
D.
Hathiramani
,
J.
Geiger
,
O.
Grulke
,
S.
Lazerson
,
U.
Neuner
,
J.
Svensson
,
H.
Thomsen
,
A.
Werner
, and
W.-X. Team
, in
43rd EPS Conference on Plasma Physics
, Leuben, Belgium (
2016
), p.
P4.011
.
15.
G.
Satheeswaran
,
K. P.
Hollfeld
,
P.
Drews
,
D.
Nicolai
,
O.
Neubauer
,
B.
Schweer
, and
O.
Grulke
,
Fusion Eng. Des.
123
,
699
(
2017
).
16.
D.
Nicolai
,
V.
Borsuk
,
P.
Drews
,
O.
Grulke
,
K. P.
Hollfeld
,
T.
Krings
,
Y.
Liang
,
C.
Linsmeier
,
O.
Neubauer
,
G.
Satheeswaran
,
B.
Schweer
,
G.
Offermanns
, and
W.-X. Team
,
Fusion Eng. Des.
123
,
960
(
2017
).
17.
Y.
Liang
,
O.
Neubauer
,
R.
Konig
,
M.
Krychowiak
,
B.
Schweer
,
P.
Denner
,
M.
Rack
,
D.
Reiter
,
Y.
Feng
,
A.
Kramer-Flecken
,
P.
Drews
,
F.
Hasenbeck
,
S.
Liu
,
Y.
Gao
,
E. H.
Wang
,
Y.
Wei
,
M.
Dostal
,
L.
Li
,
N.
Wang
,
J.
Geiger
,
Y.
Suzuki
,
S.
Sereda
,
P.
Borner
,
A. C.
Weger
,
W.
Biel
,
S.
Brezinsek
,
A.
Charl
,
G.
Czymek
,
D.
Hoschen
,
F.
Effenberg
,
O.
Grulke
,
D.
Nicolai
,
H. T.
Lambertz
,
O.
Marchuk
,
O.
Schmitz
,
K. P.
Hollfeld
,
M.
Knaup
,
G.
Offermanns
,
G.
Satheeswaran
,
A.
Terra
,
J.
Thomas
,
T. S.
Pederson
,
U.
Samm
,
C.
Linsmeier
, and
W.-X. Team
,
Nucl. Fusion
57
,
066049
(
2017
).
18.
P.
Drews
,
Y.
Liang
,
S.
Liu
,
A.
Krämer-Flecken
,
O.
Neubauer
,
J.
Geiger
,
M.
Rack
,
D.
Nicolai
,
O.
Grulke
,
C.
Killer
,
N.
Wang
,
A.
Charl
,
B.
Schweer
,
P.
Denner
,
M.
Henkel
,
Y.
Gao
,
K.
Hollfeld
,
G.
Satheeswaran
,
N.
Sandri
,
D.
Höschen
, and
W. X. Team
,
Nucl. Fusion
57
,
126020
(
2017
).
19.
R.
Sanchez
,
B. P.
van Milligen
,
D. E.
Newman
, and
B. A.
Carreras
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
185005
(
2003
).
20.
R.
Sanchez
,
D. E.
Newman
, and
B. A.
Carreras
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
068302
(
2002
).
21.
Y. H.
Xu
,
S.
Jachmich
,
R. R.
Weynants
, and
T. Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion.
47
,
1841
(
2005
).
22.
T.
Hwa
and
M.
Kardar
,
Phys. Rev. A
45
,
7002
(
1992
).
23.
B. A.
Carreras
,
B. P.
van Milligen
,
M. A.
Pedrosa
,
R.
Balbin
,
C.
Hidalgo
,
D. E.
Newman
,
E.
Sanchez
,
M.
Frances
,
I.
Garcia-Cortes
,
J.
Bleuel
,
M.
Endler
,
C.
Riccardi
,
S.
Davies
,
G. F.
Matthews
,
E.
Martines
,
V.
Antoni
,
A.
Latten
, and
T.
Klinger
,
Phys. Plasmas
5
,
3632
(
1998
).
24.
J.
Anderson
and
B.
Hnat
,
Phys. Plasmas
24
,
062301
(
2017
).
25.
C. M.
Tchen
,
J. Res. Natl. Bur. Stand.
50
,
51
(
1953
).
26.
S. J.
Zweben
,
J. L.
Terry
,
B.
LaBombard
,
M.
Agostini
,
M.
Greenwald
,
O.
Grulke
,
J. W.
Hughes
,
D. A.
D'Ippolito
,
S. I.
Krasheninnikov
,
J. R.
Myra
,
D. A.
Russell
,
D. P.
Stotler
, and
M.
Umansky
,
J. Nucl. Mater.
415
,
S463
(
2011
).
27.
G. S.
Xu
,
B. N.
Wan
,
W.
Zhang
,
Q. W.
Yang
,
L.
Wang
, and
Y. Z.
Wen
,
Phys. Plasmas
13
,
102509
(
2006
).
28.
S. C.
Liu
,
Y.
Liang
,
P.
Drews
,
A.
Kramer-Flecken
,
X.
Han
,
D.
Nicolai
,
G.
Satheeswaran
,
N. C.
Wang
,
J. Q.
Cai
,
A.
Charl
,
J.
Cosfeld
,
G.
Fuchert
,
Y.
Gao
,
J.
Geiger
,
O.
Grulke
,
M.
Henkel
,
M.
Hirsch
,
U.
Hoefel
,
K. P.
Hollfeld
,
D.
Hoschen
,
C.
Killer
,
A.
Knieps
,
R.
Konig
,
O.
Neubauer
,
E.
Pasch
,
K.
Rahbarnia
,
M.
Rack
,
N.
Sandri
,
S.
Sereda
,
B.
Schweer
,
E. H.
Wang
,
Y. L.
Wei
,
G.
Weir
,
T.
Windisch
, and
W.-X. Team
,
Nucl. Fusion
58
,
046002
(
2018
).
29.
J. M.
Beall
,
Y. C.
Kim
, and
E. J.
Powers
,
J. Appl. Phys.
53
,
3933
(
1982
).
30.
S. J.
Levinson
,
J. M.
Beall
,
E. J.
Powers
, and
R. D.
Bengtson
,
Nucl. Fusion
24
,
527
(
1984
).
31.
T.
Uckan
,
C.
Hidalgo
,
J. D.
Bell
,
J. H.
Harris
,
J. L.
Dunlap
,
G. R.
Dyer
,
P. K.
Mioduszewski
,
J. B.
Wilgen
,
C. P.
Ritz
,
A. J.
Wootton
,
T. L.
Rhodes
, and
K.
Carter
,
J. Nucl. Mater.
176
,
693
(
1990
).
32.
Y.
Xu
,
M.
Van Schoor
,
R. R.
Weynants
,
S.
Jachmich
,
M.
Vergote
,
M. W.
Jakubowski
,
P.
Beyer
,
M.
Mitri
,
B.
Schweer
,
D.
Reiser
,
B.
Unterberg
,
K. H.
Finken
,
M.
Lehnen
,
R.
Jaspers
, and
T. Team
,
Nucl. Fusion
47
,
1696
(
2007
).
33.
Y.
Sun
,
Z. P.
Chen
,
T. Z.
Zhu
,
Q.
Yu
,
G.
Zhuang
,
J. Y.
Nan
,
X.
Ke
,
H.
Liu
, and
J.-T. Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
56
,
015001
(
2014
).
34.
C.
Hidalgo
,
B.
Goncalves
,
M. A.
Pedrosa
,
C.
Silva
,
R.
Balbin
,
M.
Hron
,
A.
Loarte
,
K.
Erents
,
G. F.
Matthews
, and
R.
Pitts
,
J. Nucl. Mater.
313
,
863
(
2003
).
35.
J. H.
Yu
,
C.
Holland
,
G. R.
Tynan
,
G.
Antar
, and
Z.
Yan
,
J. Nucl. Mater.
363
,
728
(
2007
).
You do not currently have access to this content.