Новый способ расчета магнитной системы стелларатора разработали в Китае

Изображение: (сс) U.S. Army CCDC
Научно-исследовательская лаборатория (сс) U.S. Army CCDC
Научно-исследовательская лаборатория (сс) U.S. Army CCDC

Новая конструкция квази-осесимметричного стелларатора на постоянных магнитах разработана исследователями из Института физических наук Хэфэя (HFIPS) Китайской академии наук, 16 сентября сообщает журнал Nuclear Fusion.

Для стелларатора с постоянными магнитами требуется большое количество магнитных блоков (104 ~ 106). Изготовление и сборка этих магнитных блоков и точное размещение их могут быть еще более сложными и дорогостоящими, чем использование 3D-катушек. Поэтому возможность упростить и даже стандартизировать конструкцию магнита является наиболее актуальным вопросом при разработке стелларатора с постоянными магнитами.

Ученые предложили двухэтапную стратегию проектирования большого количества магнитных блоков. Поверхность стелларатора разбивается на независимые конструкции для каждого магнитного блока и решение ищется для них отдельно. Таким образом, можно регулярно настраивать конкретную форму каждого магнитного блока и легко проектировать магниты, подходящие для инженерной реализации.

Все постоянные магниты имеют одинаковую напряженность магнитного поля, и на вакуумной камере установлен только один слой магнитов, который можно легко вставить в ячейки, прикрепленные к вакуумной камере.

«Эта конструкция значительно упростила изготовление, сборку и техническое обслуживание магнитов и, таким образом, облегчает точный контроль и снижение затрат», — сказал профессор Сюй Гошен.

Эта стратегия дает почти ту же конструкцию магнита, что и метод разложения Фурье. Метод подтверждает целесообразность этой стратегии и закладывает прочную основу для последующего проектирования стандартизированного магнита.