包括真空能量的星形状电磁 coils 设计

由于其三维特性，星形状拥有无需电流即可实现旋转变形的优势；然而，星形状的外部电流携带 coils 具有强大的几何形状，这会使建造过程复杂化。降低强制形状 3D coils 之间的电磁力作用及其对支撑结构的应力，同时保持磁场有利特性，是一种设计挑战。在本工作中，我们认识到电磁力之间的作用是真空磁能的梯度。我们引入了一个建立在对指定目标表面上的常规二次通量以及对真空能量加权惩罚项的目标函数。推导了静止状态的欧拉-拉格range 方程，并使用现代星形状优化框架进行数值示意计算。对能量函数对电磁力影响的研究表明，能量是产生低力 coils 的有前景的数量。