Stellarator coil optimization supporting multiple magnetic configurations

doi:10.1088/1741-4326/aca10d

2022-11-25

DOI：10.1088/1741-4326/aca10d

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

We present a technique that can be used to design stellarators with a high degree of experimental flexibility. For our purposes, flexibility is defined by the range of values the rotational transform can take on the magnetic axis of the vacuum field while maintaining satisfactory quasisymmetry. We show that accounting for configuration flexibility during the modular coil design improves flexibility beyond that attained by previous methods. Careful placement of planar control coils and the incorporation of an integrability objective enhance the quasisymmetry and nested flux surface volume of each configuration. We show that it is possible to achieve flexibility, quasisymmetry, and nested flux surface volume to reasonable degrees with a relatively simple coil set through an NCSX-like example. This example coil design is optimized to achieve three rotational transform targets and nested flux surface volumes in each magnetic configuration larger than the NCSX design plasma volume. Our work suggests that there is a tradeoff between flexibility, quasisymmetry, and volume of nested flux surfaces.

Keyword:

stellarator

optimization

flexibility

coil design

期刊

Nuclear Fusion

IF:

论文数:

9.3K

被引数:

2.2W

机构

Princeton University

学者数:

2.1W

论文数: 2.3W

被引数: 5.1W

University of Missouri System

学者数:

2.9W

论文数: 2.7W

被引数: 75

引用论文

Response inhibition deficits are positively associated with trait rumination, but attentional inhibition deficits are not: aggressive behaviors and interpersonal stressors as mediators

Psychological Research

IF0

2021-06-06

OAAI

Akira Hasegawa; Noboru Matsumoto; Yuko Yamashita; Keisuke Tanaka; Jun Kawaguchi; Tetsuya Yamamoto

Magnetic configuration effects on the Wendelstein 7-X stellarator

NATURE PHYSICS

IF18.4

2018-05-21

135

PREAI

Dinklage, A.; Beidler, C. D.; Helander, P.; Fuchert, G.; Maassberg, H.; Rahbarnia, K.; Pedersen, T. Sunn; Turkin, Y.; Wolf, R. C.; Alonso, A.; Andreeva, T.; Blackwell, B.; Bozhenkov, S.; Buttenschoen, B.; Czarnecka, A.; Effenberg, F.; Feng, Y.; Geiger, J.; Hirsch, M.; Hoefel, U.; Jakubowski, M.; Klinger, T.; Knauer, J.; Kocsis, G.; Kraemer-Flecken, A.; Kubkowska, M.; Langenberg, A.; Laqua, H. P.; Marushchenko, N.; Mollen, A.; Neuner, U.; Niemann, H.; Pasch, E.; Pablant, N.; Rudischhauser, L.; Smith, H. M.; Schmitz, O.; Stange, T.; Szepesi, T.; Weir, G.; Windisch, T.; Wurden, G. A.; Zhang, D.; Abramovic, I.; Akaeslompolo, S.; Ali, A.; Alonso, A.; Belloso, J. Alcuson; Aleynikov, P.; Aleynikova, K.; Alzbutas, R.; Anda, G.; Andreeva, T.; Ascasibar, E.; Assmann, J.; Baek, S. -G.; Baldzuhn, J.; Banduch, M.; Barbui, T.; Barlak, M.; Baumann, K.; Behr, W.; Beidler, C.; Benndorf, A.; Bertuch, O.; Beurskens, M.; Biedermann, C.; Biel, W.; Birus, D.; Blanco, E.; Blatzheim, M.; Bluhm, T.; Boeckenhoff, D.; Bolgert, P.; Borchardt, M.; Borsuk, V.; Boscary, J.; Bosch, H. -S.; Boettger, L. -G.; Bozhenkov, S.; Brakel, R.; Brand, H.; Brandt, Ch.; Braeuer, T.; Braune, H.; Brezinsek, S.; Brunner, K. -J.; Bruenner, B.; Burhenn, R.; Bussiahn, R.; Buttenschoen, B.; Bykov, V.; Cai, Y.; Calvo, I.; Cannas, B.; Cappa, A.; Card, A.; Carls, A.; Carraro, L.; Carvalho, B.; Castejon, F.; Charl, A.; Chernyshev, F.; Cianciosa, M.; Citarella, R.; Ciupinski, L.; Claps, G.; Cole, M. J.; Cordella, F.; Cseh, G.; Czermak, A.; Czerski, K.; Czerwinski, M.; Czymek, G.; da Molin, A.; da Silva, A.; Dammertz, G.; de la Pena, A.; Degenkolbe, S.; Denner, P.; Dinklage, A.; Dittmar, T.; Dhard, C. P.; Dostal, M.; Drevlak, M.; Drewelow, P.; Drews, Ph.; Dudek, A.; Dundulis, G.; Durodie, F.; van Eeten, P.; Ehrke, G.; Endler, M.; Ennis, D.; Erckmann, E.; Esteban, H.; Estrada, T.; Fahrenkamp, N.; Feist, J. -H.; Fellinger, J.; Feng, Y.; Fernandes, H.; Fietz, W. H.; Figacz, W.; Fontdecaba, J.; Ford, O.; Fornal, T.; Frerichs, H.; Freund, A.; Fuchert, G.; Fuhrer, M.; Funaba, T.; Galkowski, A.; Gantenbein, G.; Gao, Y.; Garcia Regana, J.; Garcia-Munoz, M.; Gates, D.; Gawlik, G.; Geiger, B.; Geiger, J.; Giannella, V.; Gierse, N.; Gogoleva, A.; Goncalves, B.; Goriaev, A.; Gradic, D.; Grahl, M.; Green, J.; Grosman, A.; Grote, H.; Gruca, M.; Grulke, O.; Guerard, C.; Hacker, P.; Haiduk, L.; Hammond, K.; Han, X.; Harberts, F.; Harris, J. H.; Hartfuss, H. -J.; Hartmann, D.; Hathiramani, D.; Hein, B.; Heinemann, B.; Heitzenroeder, P.; Henneberg, S.; Helander, P.; Hennig, C.; Hernandez Sanchez, J.; Hidalgo, C.; Hirsch, M.; Hofel, U.; Holbe, H.; Hollfeld, K. P.; Holting, A.; Hoschen, D.; Houry, M.; Howard, J.; Huang, X.; Huber, M.; Huber, V.; Hunger, H.; Ida, K.; Ilke, T.; Illy, S.; Israeli, B.; Ivanov, A.; Jablonski, S.; Jagielski, J.; Jakubowski, M.; Jelonnek, J.; Jenzsch, H.; Junghans, P.; Kacmarczyk, J.; Kaliatka, T.; Kallmeyer, J. -P.; Kamionka, U.; Karalevicius, R.; Kasahara, H.; Kasparek, W.; Kazakov, Y.; Kenmochi, N.; Keunecke, M.; Khilchenko, A.; Killer, C.; Kinna, D.; Kleiber, R.; Klinger, T.; Knauer, J.; Knaup, M.; Knieps, A.; Kobarg, Th.; Kochl, F.; Kolesnichenko, Y.; Konies, A.; Koppen, M.; Koshurinov, J.; Koslowski, R.; Konig, R.; Koster, F.; Kornejew, P.; Koziol, R.; Kramer, M.; Krampitz, R.; Kraszewsk, P.; Krawczyk, N.; Kremeyer, T.; Krings, Th.; Krom, J.; Krychowiak, M.; Krzesinski, G.; Ksiazek, I.; Kuhner, G.; Kurki-Suonio, T.; Kwak, S.; Landreman, M.; Lang, R.; Langenberg, A.; Langish, S.; Laqua, H.; Laqua, H. P.; Laube, R.; Lazerson, S.; Lechte, C.; Lennartz, M.; Leonhardt, W.; Lewerentz, L.; Liang, Y.; Linsmeier, Ch.; Liu, S.; Lobsien, J. -F.; Loesser, D.; Cisquella, J. Loizu; Lore, J.; Lorenz, A.; Losert, M.; Lubyako, L.; Lucke, A.; Lumsdaine, A.; Lutsenko, V.; Maassberg, H.; Maisano-Brown, J.; Marchuk, O.; Mardenfeld, M.; Marek, P.; Marsen, S.; Marushchenko, M.; Masuzaki, S.; Maurer, D.; McCarthy, K.; McNeely, P.; Meier, A.; Mellein, D.; Mendelevitch, B.; Mertens, Ph.; Mikkelsen, D.; Mishchenko, O.; Missal, B.; Mittelstaedt, J.; Mizuuchi, T.; Mollen, A.; Moncada, V.; Monnich, T.; Morisaki, T.; Moseev, D.; Munk, R.; Murakami, S.; Musielok, F.; Nafradi, G.; Nagel, M.; Naujoks, D.; Neilson, H.; Neubauer, O.; Neuner, U.; Ngo, T.; Niemann, H.; Nocentini, R.; Nuhrenberg, C.; Nuhrenberg, J.; Obermayer, S.; Offermanns, G.; Ogawa, K.; Ongena, J.; Oosterbeek, J. W.; Orozco, G.; Otte, M.; Rodriguez, L. Pacios; Pan, W.; Panadero, N.; Panadero Alvarez, N.; Panin, A.; Papenfuss, D.; Paqay, S.; Pasch, E.; Pavone, A.; Pawelec, E.; Pelka, G.; Peng, X.; Perseo, V.; Peterson, B.; Pieper, A.; Pilopp, D.; Pingel, S.; Pisano, F.; Plaum, B.; Plunk, G.; Povilaitis, M.; Preinhaelter, J.; Proll, J.; Puiatti, M. -E.; Sitjes, A. Puig; Purps, F.; Rack, M.; Rahbarnia, K.; Recsei, S.; Reiman, A.; Reiter, D.; Remppel, F.; Renard, S.; Riedl, R.; Riemann, J.; Rimkevicius, S.; Risse, K.; Rodatos, A.; Rohlinger, H.; Rome, M.; Rong, P.; Roscher, H. -J.; Roth, B.; Rudischhauser, L.; Rummel, K.; Rummel, T.; Runov, A.; Rust, N.; Ryc, L.; Ryosuke, S.; Sakamoto, R.; Samartsev, A.; Sanchez, M.; Sano, F.; Satake, S.; Satheeswaran, G.; Schacht, J.; Schauer, F.; Scherer, T.; Schlaich, A.; Schlisio, G.; Schluter, K. -H.; Schmitt, J.; Schmitz, H.; Schmuck, S.; Schneider, M.; Schneider, W.; Scholz, M.; Scholz, P.; Schrittwieser, R.; Schroder, M.; Schroder, T.; Schroeder, R.; Schumacher, H.; Schweer, B.; Shanahan, B.; Shikhovtsev, I. V.; Sibilia, M.; Sinha, P.; Siplia, S.; Skodzik, J.; Slaby, C.; Smith, H.; Spiess, W.; Spong, D. A.; Spring, A.; Stadler, R.; Standley, B.; Stange, T.; Stephey, L.; Stoneking, M.; Stridde, U.; Sulek, Z.; Pedersen, T. Sunn; Suzuki, Y.; Svensson, J.; Szabo, V.; Szabolics, T.; Szokefalvi-Nagy, Z.; Tamura, N.; Terra, A.; Terry, J.; Thomas, J.; Thomsen, H.; Thumm, M.; von Thun, C. P.; Timmermann, D.; Titus, P.; Toi, K.; Travere, J. M.; Traverso, P.; Tretter, J.; Mora, H. Trimino; Tsuchiya, H.; Tsujimura, T.; Tulipan, S.; Turkin, Y.; Turnyanskiy, M.; Unterberg, B.; Urban, J.; Urbonavicius, E.; Vakulchyk, I.; Valet, S.; van Milligen, B.; Vela, L.; Velasco, J. -L.; Vergote, M.; Vervier, M.; Vianello, N.; Viebke, H.; Vilbrandt, R.; Vorkorper, A.; Wadle, S.; Wang, E.; Wang, N.; Warmer, F.; Wauters, T.; Wegener, L.; Weggen, J.; Wegner, T.; Wei, Y.; Weir, G.; Wendorf, J.; Wenzel, U.; Wiegel, B.; Wilde, F.; Windisch, T.; Winkler, E.; Winters, V.; Wolf, R.; Wolf, S.; Wolowski, J.; Wright, A.; Wurden, G.; Xanthopoulos, P.; Yamada, H.; Yamada, I.; Yasuhara, R.; Yokoyama, M.; Zajac, J.; Zarnstorff, M.; Zeitler, A.; Zhang, D.; Zhang, H.; Zhu, J.; Zilker, M.; Zimbal, A.; Zocco, A.; Zoletnik, S.; Zuin, M.

Simpler optimized stellarators using permanent magnets

NUCLEAR FUSION

IF4

2022-05-18

OAAI

Qian, T.; Zarnstorff, M.; Bishop, D.; Chamblis, A.; Dominguez, A.; Pagano, C.; Patch, D.; Zhu, C.

Single-stage gradient-based stellarator coil design: stochastic optimization 基于梯度的单级星形线圈设计: 随机优化

NUCLEAR FUSION

IF4

2022-05-10

OAAI

Wechsung, Florian; Giuliani, Andrew; Landreman, Matt; Cerfon, Antoine; Stadler, Georg