Under loppet av steg-för-steg-uppgraderingen av Wendelstein 7-X, plasmakärlet försågs med innerbeklädnad från och med september förra året. Grafitplattor skyddar nu kärlväggarna. Dessutom, divertorn används för att reglera plasmans renhet och densitet. I tio breda remsor på plasmakärlets vägg, avledarbrickorna följer plasmakantens kontur. Specifikt, de täcker väggområdena på vilka partiklarna från plasmakanten avleds på ett riktat sätt. Efter tre månaders experiment med den nya utrustningen, nästa omgång uppgraderingar började i slutet av 2017; bland annat, nya mätanordningar och värmesystem installerades. Experimenten återupptogs från juli 2018 och framåt.

Även om avledaren redan tidigare hade visat sin goda effekt, plasmavärdena med hjälp av den utökade plasmauppvärmningen i kombination med renade kärlväggar kunde nu höjas avsevärt. Den nyinstallerade neutrala partikeluppvärmningen injicerar snabba väteatomer i plasman, som överför sin energi till plasmapartiklarna via kollisioner. Resultatet var höga plasmadensiteter på upp till 2 x 10 ²⁰ partiklar per kubikmeter – värden som är tillräckliga för ett framtida kraftverk. På samma gång, väteplasmans joner och elektroner nådde en imponerande temperatur på 20 miljoner grader Celsius.

Rekordstellaratorvärden uppnådde Wendelstein 7-X för energin som lagras i plasman. Genom stark mikrovågsuppvärmning, energiinnehållet i plasman översteg en megajoule för första gången, utan att kärlväggen blir för varm. Med bra plasmavärden, långvariga plasmas över varaktigheter på 100 sekunder har erhållits - också ett av de bästa stellaratorvärdena hittills.

Dessa mycket tillfredsställande resultat väckte stor uppmärksamhet vid årets internationella konferenser. Federal forskningsminister Anja Karliczek kommenterade också resultaten:"Grattis till Wendelstein 7-X-teamet till det nya världsrekordet. Tillvägagångssättet är det rätta - på detta sätt, viktiga nya rön har gjorts för den framtida användningen av fusionskraftverk. Vid sidan av förnybar energi, fusionsenergi kan vara framtidens energikälla. Forskarna i Greifswald har tagit ett viktigt steg i denna riktning med sitt arbete. Jag önskar teamet all framgång med sitt framtida arbete."

De sista experimenten genomfördes i mitten av oktober; sålänge, nästa omgång uppgraderingar på Wendelstein 7-X har börjat. För att ytterligare kunna öka värmeenergin utan att överbelasta kärlväggen, de nuvarande grafitplattorna på divertorn kommer att ersättas under de kommande två åren av vattenkylda element gjorda av kolfiberförstärkt kol. Med denna utrustning, Arbetet kommer att utföras steg för steg i syfte att uppnå plasma som varar i 30 minuter. Sedan, det återstår att se om Wendelstein 7-X också kan uppfylla sina optimeringsmål under kontinuerlig drift – den väsentliga fördelen med stellaratorer.

Bakgrund

Målet med fusionsforskningen är att utveckla ett klimat- och miljövänligt kraftverk. Som solen, det är att härleda energi från sammansmältningen av atomkärnor. Eftersom fusionsbranden bara antänds vid temperaturer på över 100 miljoner grader, bränslet – ett väteplasma med låg densitet – får inte komma i kontakt med kalla kärlväggar. Hålls av magnetfält, den flyter på ett nästan kontaktfritt sätt i det inre av en vakuumkammare.

Den magnetiska buren i Wendelstein 7-X genereras av en ring med 50 supraledande magnetspolar som är cirka 3,5 meter höga. Deras specifika former är resultatet av komplicerade optimeringsberäkningar. Även om Wendelstein 7-X inte är designad för att generera energi, enheten är avsedd att bevisa att stellaratorer är lämpliga för användning i kraftverk. Med Wendelstein 7-X är avsikten att för första gången i en stellarator uppnå den inneslutningskvalitet som konkurrerande anordningar av tokamak-typ ger.