The first stellarator design was a simple tube of plasma twisted and closed on itself in the form of a figure-8. The line of such devices, however, was quickly ended over concerns related to plasma stability. We revisit the figure-8 concept, re-imagined as a modern optimized stellarator, and find the potential for a high degree of stability, as well as exceptionally simple construction. In particular, the design that we find admits planar coils, and is the first quasi-isodynamic stellarator design to have this property. Our work is made possible by recent theoretical progress in the near-axis theory of quasi-isodynamic stellarators, combined with fundamental progress in the numerical solution of three-dimensional magnetohydrodynamic equilibria that cannot be well represented using traditional cylindrical coordinates.
最初のステラレーター設計は、単純なプラズマの管を8の字状にねじって閉じたものであった。しかし、そのような装置の系統は、プラズマ安定性に関する懸念からすぐに終焉を迎えた。我々は、8の字概念を現代的な最適化ステラレーターとして再構想し、高い安定性の可能性と、並外れて単純な構造の可能性を見出す。特に、我々が見出した設計は平面コイルを許容し、この特性を持つ最初の準等力学ステラレーター設計である。我々の研究は、準等力学ステラレーターの近軸理論における最近の理論的進展と、従来の円筒座標ではうまく表現できない三次元磁気流体力学平衡の数値解法における根本的進展によって可能となった。