非规则线圈的制造公差及其对优化台面天文台的影响
仪器与探测器
2025-07-31 v1
摘要
天文台线圈因其复杂性和偏离平面性，以及实现目标磁场精度所需的严格制造公差而闻名。这些要求可能导致成本增加和装配延迟；未能满足这些要求可能损害天文台的性能。小规模实验为开发和基准测试天文台线圈设计和评估方法提供了机会，这些方法更快、更有利于成本。本文分析了两组3D打印线圈框架（不锈钢、钛合金）和一组CNC加工线圈框架（铝合金）的制造偏差的精确3D扫描，以评估面向台面天文台的高温超导（HTS）线圈的制造方法。沿线圈长度测量偏差，然后使用高斯过程建模以提取特征长度尺度。最后进行场精度的统计研究，考虑相关实验参数。我们得出结论，CNC加工沿缠绕路径的制造扰动几乎比增材制造低一个数量级。结合较高的整体制造精度，这允许更高的磁场精度和改进的装配过程。
引用
@article{arxiv.2507.22516,
title = {Manufacturing Tolerances of Non-Planar Coils for an Optimized Tabletop Stellarator},
author = {Pedro F. Gil and Vitali Brack and Tristan Schuler and Paul Huslage and E. V. Stenson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22516},
year = {2025}
}