先进仿星器中三维线圈的新型物理优化设计方法
仿星器是一种利用外部线圈产生的非轴对称磁场来约束等离子体的环形聚变实验装置,由于并不依赖内部的等离子体电流来产生磁场约束等离子体,因而可以避免等离子体电流带来的不稳定性,保持长期稳态运行。正是由于这一优点,仿星器研究正在重新受到越来越多的关注。
过于复杂的线圈系统是制约仿星器发展的一个严峻挑战。为了寻找合适的三维线圈实现精心优化的等离子体位型,传统方法假设线圈躺在一个事先定义好的“绕组曲面”上,然后通过求解绕组曲面上的面电流电位分布来近似线圈形状或者通过非线性优化算法迭代求得线圈轮廓曲线。