Forskere foreslår nye permanentmagnetdesignmetoder til kvasi-aksesymmetrisk stellarator

Et nyt permanent magnetdesign af kvasi-aksesymmetrisk stellarator blev lavet af forskere ledet af prof. Xu Guosheng fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) under det kinesiske videnskabsakademi.

"To-trins" magnetdesignstrategien verificerer yderligere anvendeligheden af ​​denne metode og lægger et solidt grundlag for det efterfølgende design af standardiseret magnet. Relaterede præstationer er blevet offentliggjort i Kernefusion .

I de seneste år, den avancerede stellarator-tilgang til forskning i fusionsenergi har opnået bemærkelsesværdige fremskridt. Den permanente magnet har fordelene ved intet energiforbrug, lave omkostninger og naturlig steady state, det har således potentialet til i høj grad at reducere konstruktions- og driftsomkostningerne for stellaratoren. Imidlertid, da et stort antal magnetblokke (104~106) er nødvendige for en permanent magnet stellarator, fremstilling og samling af disse magnetblokke og præcisionsstyring kan være endnu vanskeligere og dyrere end 3D-spoler. Derfor, hvordan man forenkler selv standardisere magnetdesignet nu er et nøglespørgsmål for permanent magnet stellarator.

I denne forskning, forskerne foreslog Fourier-nedbrydningsmetoden til at designe vinkelrette magneter, som kan generere det nødvendige magnetfelt med høj nøjagtighed og det mindste magnetforbrug.

Alle de vinkelrette permanente magneter har samme remanens, og kun et enkelt lag af magneter er monteret på vakuumbeholderen, som let kan indsættes i cellerne i en gitterramme fastgjort til vakuumbeholderen og fastgjort med fjedre bagfra.

"Dette design forenklede fremstillingen betydeligt, montering og vedligeholdelse af magneterne, og dermed letter præcisionskontrol og omkostningsreduktion, " sagde prof. Xu Guosheng.

"To-trins" magnetdesignstrategien blev foreslået baseret på "del og hersk strategien, "som er robust, effektiv og enkel i logikken. Med denne strategi, designprocessen af ​​et stort antal magnetblokke er opdelt i uafhængige designs af hver magnetblok, og derefter gentages for at finde løsningen, således kan den specifikke form for hver magnetblok regelmæssigt tilpasses, og de magneter, der er egnede til den tekniske implementering, kan let designes.

Denne strategi giver næsten samme magnetdesign som Fourier-nedbrydningsmetoden, som validerer gennemførligheden af ​​denne strategi og lægger et solidt fundament for det efterfølgende design af standardiseret magnet.