The quasi-poloidal stellarator (QPS) hybrid has been developed using a stellarator optimization approach that has proven to be compatible with both low aspect ratio and significantly reduced neoclassical transport relative to anomalous levels. A unique characteristic of this type of quasi-symmetry is a reduced viscous damping level for poloidal plasma flows. Since the plasma-generated E × B and diamagnetic flows are nearly poloidal, minimal parallel flows (and viscous stress) are required to achieve parallel pressure balance in comparison with configurations such as the tokamak, in which the plasma induced flows are nearly perpendicular to the direction of minimum viscosity and relatively larger parallel flows are required. In addition to this impact on neoclassical flows it is also anticipated that quasi-poloidal symmetry will minimize resistance to self-organized plasma-turbulence-driven shear flows and ease access to enhanced confinement states. In order to test these and other transport issues, the QPS device has been designed with a high degree of flexibility by allowing variable current capability not only in its vertical and toroidal coilsets but also in each separate modular coil group. Numerical optimizations have demonstrated that this flexibility can be used not only to modify transport properties, such as the poloidal viscosity, but also to directly suppress magnetic islands.
準ポロイダルステラレーター(QPS)は、低アスペクト比と、異常輸送に比べて有意に低減された新古典輸送の両立が実証されているステラレーター最適化アプローチを用いて開発された。この設計の特徴は、準ポロイダル対称性であり、これはプラズマ生成のE×Bドリフトおよび反磁性ドリフトがほぼポロイダル方向であることを意味する。その結果、平行方向の流れ(および粘性)は最小限に抑えられ、トカマクなどの配位においてプラズマ誘起流がほぼ垂直方向であるのとは対照的に、平行圧力バランスを達成するために必要な平行流は小さくなる。新古典流へのこの影響に加えて、準ポロイダル対称性は、プラズマ乱流駆動のせん断流に対する自己組織化抵抗を最小化し、高閉じ込め状態へのアクセスを容易にすることが期待される。これらの輸送問題およびその他の輸送問題を検証するため、QPS装置は、垂直コイルおよびトロイダルコイルだけでなく、各モジュールコイルにおいても可変電流容量を備えることにより、高い柔軟性を持って設計されている。数値最適化により、この柔軟性は、ポロイダル粘性などの輸送特性の変更だけでなく、磁気島の直接抑制にも利用できることが実証されている。