A low aspect ratio quasi-axisymmetric stellarator, CHS-qa, has been designed. An optimization code has been used to design a magnetic field configuration with evaluations of the following physical quantities: quasi-axisymmetry, rotational transform, MHD stability and alpha particle collisionless confinement. It is shown that the electron neoclassical diffusion coefficient is similar to that of tokamaks for the low collisional regime. A self-consistent equilibrium with bootstrap current confirms the global mode stability up to 130 kA for an R = 1.5 m and Bt = 1.5 T device. The neoclassical plasma rotation viscosity is greatly suppressed compared with that of conventional stellarators. The engineering design was completed with 20 main modular coils and auxiliary coils, which provide flexibility of configuration in experiments for confinement improvement and MHDstability.
低アスペクト比の準軸対称ステラレータであるCHS-qaが設計された。最適化コードを用いて、以下の物理量の評価を伴う磁場配位が設計された：準軸対称性、回転変換、MHD安定性、およびアルファ粒子の無衝突閉じ込め。電子の新古典拡散係数は、低衝突領域においてトカマクのそれと同程度であることが示された。ブートストラップ電流を伴う自己無撞着平衡により、R = 1.5 m、Bt = 1.5 Tの装置において、130 kAまでのグローバルモード安定性が確認される。新古典プラズマ回転粘性は、従来型ステラレータと比較して大幅に抑制される。工学設計は、20個の主モジュラーコイルと補助コイルを用いて完了し、これらは閉じ込め改善およびMHD安定性のための実験における配位の柔軟性を提供する。