确定岛宽对磁场变化敏感度的伴随方法
等离子体物理
2021-05-19 v1
摘要
提出一种计算仿星器中岛宽梯度的伴随方法,并应用于一组磁场位形。底层岛宽计算方法采用Cary & Hanson (1991)(略有修改),并要求岛中心残差较小。因此,还计算了残差的梯度。岛宽和梯度计算均使用Reiman & Greenside (1986)引入的解析磁场位形进行验证。该方法还应用于计算NCSX真空位形中磁岛宽度相对于线圈上位置的形状梯度。对Hanson & Cary (1984)研究的磁场位形应用基于梯度的优化,通过对一对螺旋线圈添加扰动来最小化随机性。尽管本文仅考虑真空磁场和解析磁场模型,但如果已知磁场相对于平衡参数的导数,岛宽梯度的伴随计算也可应用于磁流体动力学(MHD)平衡。利用此处给出的岛宽梯度计算,可应用更一般的基于梯度的优化方法设计具有小磁岛的仿星器。此外,岛尺寸的敏感度本身可被优化,以确保相对于岛尺寸的线圈容差尽可能高。
引用
@article{arxiv.2102.04497,
title = {An adjoint method for determining the sensitivity of island size to magnetic field variations},
author = {Alessandro Geraldini and Matt Landreman and Elizabeth Paul},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04497},
year = {2021}
}
备注
41 pages, 8 figures