In this paper, single-stage stellarator optimization is combined with stochastic coil optimization to improve the robustness of the stellarator as compared to deterministic methods. The plasma boundary, solved with an magnetohydrodynamic solver in fixed-boundary mode, is linked to a set of randomly perturbed coils via the squared flux. The optimizer avoids sharp local minima and can reach improved configurations. Two different configurations obtained with our method, one quasi-axisymmetric and one quasi-helically symmetric, are compared against both the standard stochastic stage II method and the single-stage method. The new configurations shown here yield improved squared flux, quasisymmetry, and particle loss following a posteriori perturbation of the coils.
本論文では、単一段階ステラレータ最適化を確率的コイル最適化と組み合わせることで、決定論的手法と比較してステラレータのロバスト性を向上させる。固定境界モードの磁気流体力学ソルバーで解かれたプラズマ境界は、二乗磁束を介してランダムに摂動されたコイル群に接続される。最適化器は鋭い局所最小値を回避し、改善された配位に到達できる。本手法で得られた2つの異なる配位（1つは準軸対称、もう1つは準螺旋対称）を、標準的な確率的第II段階法および単一段階法の両方と比較する。ここで示す新しい配位は、事後的なコイル摂動後の二乗磁束、準対称性、および粒子損失の点で改善された結果をもたらす。