As a starting point for a more in-depth discussion of a research strategy leading from Wendelstein 7-X to a HELIAS power plant, the respective steps in physics and engineering are considered from different vantage points. The first approach discusses the direct extrapolation of selected physics and engineering parameters. This is followed by an examination of advancing the understanding of stellarator optimisation. Finally, combining a dimensionless parameter approach with an empirical energy confinement time scaling, the necessary development steps are highlighted. From this analysis it is concluded that an intermediate-step burning-plasma stellarator is the most prudent approach to bridge the gap between W7-X and a HELIAS power plant. Using a systems code approach in combination with transport simulations, a range of possible conceptual designs is analysed. This range is exemplified by two bounding cases, a fast-track, cost-efficient device with low magnetic field and without a blanket and a device similar to a demonstration power plant with blanket and net electricity power production.
Wendelstein 7-XからHELIAS発電所へと至る研究戦略のより詳細な議論の出発点として、それぞれの段階における物理と工学の諸側面を異なる視点から考察する。第一のアプローチでは、選定された物理パラメータと工学パラメータの直接外挿について論じる。続いて、ステラレータ最適化の理解を深めることについて検討する。最後に、無次元パラメータアプローチと経験的なエネルギー閉じ込め時間スケーリングを組み合わせることで、必要な開発段階を明確にする。この分析から、W7-XとHELIAS発電所の間を橋渡しするには、中間段階の燃焼プラズマステラレータが最も賢明な選択であると結論づけられる。システムコードアプローチを輸送シミュレーションと組み合わせて用いることで、可能な設計概念の範囲を分析する。この範囲は、二つの境界ケースによって例示される。すなわち、低磁場でブランケットを有さない高速かつ費用効率の高い装置と、ブランケットを有し正味の電力生産を行う実証発電所に類似した装置である。