A method to improve fast-particle confinement during quasi-axisymmetric stellarator optimization has been identified. Quasi-axisymmetric (qa) stellarator designs have improved neoclassical transport due to their special symmetry of the magnetic field strength. Previously, it has been shown that, in general, quasi-symmetry can only be obtained on one single flux surface (Garren and Boozer 1991 Phys. Fluids B 3 2805–21). Even though quasi-symmetry can be a crucial property of stellarator design, there is no established convention for choosing the flux surface on which this should be optimized. To address this question, the flux surface on which quasi-axisymmetry is optimized has been varied in a qa configuration. The optimal location was found to lie between half radius and the plasma edge, since this allows for two beneficial features: it increases the number of flux-surfaces with improved quasi-axisymmetry and it increases the volume enclosed by the flux surface with the best qa quality.
準軸対称ステラレーターの最適化中に高速粒子閉じ込めを改善する方法が特定された。準軸対称(QA)ステラレーター設計は、磁場強度の特別な対称性により、新古典輸送が改善される。これまでに、一般に、準対称性は単一の磁気面上でのみ得られることが示されている(Garren and Boozer 1991 Phys. Fluids B 3 2805–21)。準対称性がステラレーター設計の重要な特性となり得るにもかかわらず、これを最適化すべき磁気面を選択するための確立された慣行は存在しない。この問題に対処するため、QA配位において準軸対称性を最適化する磁気面を変化させた。最適な位置は、プラズマ半径の半分と端部の間に存在することが見出された。これは、2つの利点をもたらすためである:改善された準軸対称性を有する磁気面の数を増加させ、かつ最良のQA品質を有する磁気面によって囲まれる体積を増加させる。