有限 $\beta$ 与环向电流下嵌套磁面的仿星器优化
等离子体物理
2022-04-26 v1
摘要
与磁岛和混沌场线相反，良好的磁面对仿星器通常是可取的。在先前工作中，M. Landreman 等人 [Phys. of Plasmas 28, 092505 (2021)] 表明，由 Stepped-Pressure Equilibrium Code (SPEC) [S. P. Hudson 等人, Phys. Plasmas 19, 112502 (2012)] 计算的平衡可在真空下针对良好磁面进行优化。本文在其工作基础上，展示了首个针对良好磁面的 SPEC 平衡有限-、固定边界与自由边界优化。目标函数由所选有理面的 Greene 留数构造，优化由 SIMSOPT 框架 [M. Landreman 等人, J. Open Source Software 6, 3525 (2021)] 驱动。我们表明，在经典仿星器几何中，通过在合理的计算时间内优化注入的环向电流分布、包围等离子体的理想导电壁形状（固定边界情形）或线圈（自由边界情形），可使磁岛尺寸及随之而来的混沌场线占据区域最小化。本工作表明，SPEC 可作为平衡代码用于两步或单步仿星器优化循环。
引用
@article{arxiv.2111.15564,
title = {Stellarator optimization for nested magnetic surfaces at finite $\beta$ and toroidal current},
author = {A. Baillod and J. Loizu and J. P. Graves and M. Landreman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15564},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures, to be submitted to Physics of Plasmas