非轴对称偏滤器中的磁场性质

仿星器发电厂需要一套方案以移除跨越等离子体边缘排出之粒子与热量。除非可使用流动液态金属将氦排气输送至能从等离子体腔室移除之处，否则粒子排气必须被磁偏滤至抽气室。需开展研究以确定磁特征如何关联所需偏滤器性质、这些磁特征如何产生及如何控制。借助磁场线哈密顿量 $\psi_p(\psi,\theta,\varphi)$ 与向量 $\vec{x}(\psi,\theta,\varphi)$（其给出 $(\psi,\theta,\varphi)$ 正则坐标——一个通量及两个角度——中各点对应的空间点），一般研究得以厘清与简化。$\psi_p$ 中的非共振傅里叶项可通过正则变换消去，故仅共振傅里叶项可决定等离子体边缘与偏滤器中的场线性质。本文讨论重要偏滤器性质，并解释如何对任意仿星器磁场 $\vec{B}(\vec{x})$ 以特殊形式数值求得 $\psi_p(\psi,\theta,\varphi)$ 与 $\vec{x}(\psi,\theta,\varphi)$。此形式在任意磁面与腔室壁之间成立，且非共振项已被消去。基于此类导出场线哈密顿量中各项变动的研究，可确定哪些磁特征在数学上可能，以及外部磁场线圈如何产生并控制它们。