A first of-its-kind quasi-axisymmetric stellarator-tokamak hybrid design concept has recently been presented (Henneberg and Plunk 2024 Phys. Rev. Res.6 L022052). Here we will provide an overview of various coil configurations that can be employed in this hybrid design, showcasing the versatility of possible topologies. A device based on this design method could be operated either as a tokamak or as a low-aspect-ratio, quasi-axisymmetric stellarator. The volumes and aspect ratios of the two distinct modes of operation are kept approximately constant, thereby ensuring that no volume is lost due to the shaping of the stellarator coils. It is notable that the number of coils required for this optimized stellarator can be reduced to a single additional type of unlinked modular coil (‘banana coil’), as compared to the tokamak scenario (Henneberg and Plunk 2024 Phys. Rev. Res.6 L022052). However, the use of multiple, smaller banana coils is also a viable option, as demonstrated in this study.
初の準軸対称ステラレータ・トカマクハイブリッド設計概念が最近発表された(Henneberg and Plunk 2024 Phys. Rev. Res.6 L022052)。本稿では、このハイブリッド設計で採用可能なさまざまなコイル配位の概要を提供し、可能なトポロジーの多様性を示す。この設計法に基づく装置は、トカマクとして、または低アスペクト比の準軸対称ステラレータとして動作させることができる。2つの異なる動作モードの体積とアスペクト比はほぼ一定に保たれ、それによりステラレータコイルの整形による体積の損失が生じないことが保証される。この最適化されたステラレータに必要なコイル数は、トカマクのシナリオと比較して、単一の追加タイプの非連結モジュールコイル(「バナナコイル」)に削減できることは注目に値する(Henneberg and Plunk 2024 Phys. Rev. Res.6 L022052)。しかしながら、この研究で実証されているように、複数のより小型のバナナコイルを使用することも実行可能な選択肢である。