通过伴随优化探索准对称仿星器真空场的参数空间
等离子体物理
2024-12-25 v2
摘要
与未优化构型相比,针对准对称性优化仿星器可显著降低碰撞输运和能量粒子损失。尽管过去已获得了具有精确准对称性的仿星器,但能够实现良好准对称性的参数空间有多宽广仍不清楚。我们研究了可获得边界上具有优异准对称性的仿星器的纵横比和旋转变换值的范围。边界表示中包含了大量Fourier谐波,通过使用伴随方法实现快速的基于梯度的优化,以及通过直接优化真空磁场(与磁流体静力学解相比收敛更稳健),使得这在计算上变得可行。我们展示了几种新颖的构型,包括在表面上具有创纪录准对称性水平的仿星器;具有显著磁剪切的三场周期准轴对称仿星器;以及类似于托卡马克的低纵横比紧凑准对称仿星器。
引用
@article{arxiv.2404.02240,
title = {Exploration of the parameter space of quasisymmetric stellarator vacuum fields through adjoint optimisation},
author = {Richard Nies and Elizabeth J. Paul and Dario Panici and Stuart R. Hudson and Amitava Bhattacharjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02240},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 7 figures