Single helical axis (SHAx) states are the improved confinement RFP helical states, which have been observed at high plasma currents (beyond 1 MA) in the RFX-mod device. A reconstruction of these equilibrium configurations has been implemented in a code named SHEq, where SHAx states are modelled as pure single helicity (SH) states. We consider the helical flux in this work, which happens to be a good flux function for SH equilibrium, and its contours give the shape of the flux surfaces in the helical equilibrium. New curvilinear and non-orthogonal 'helical' coordinate systems are defined in SHEq, with the fundamental request that angles are defined with respect to the helical axis. We look for helical coordinates beginning from the canonical form of the magnetic field B and the Hamiltonian mechanics theory enables us to obtain straight-field-line helical coordinates computing action–angle coordinates.These coordinate systems are used to determine the helical safety factor q, using the simple formula valid in action–angle coordinates. Very good agreement with the computation of the safety factor using the ORBIT code has been found.
単一ヘリカル軸(SHAx)状態は、RFX-mod装置において高プラズマ電流(1MA超)で観測された、改善されたRFPヘリカル状態である。これらの平衡配位の再構成はSHEqというコードに実装されており、SHAx状態は純粋な単一ヘリカル(SH)状態としてモデル化される。本研究ではヘリカル磁束に着目する。これはSH平衡における優れた磁束関数であり、その等高線はヘリカル平衡における磁束面の形状を与える。SHEqでは、新しい曲線的かつ非直交の「ヘリカル」座標系が定義され、角度がヘリカル軸に対して定義されるという基本的な要請がなされる。我々は磁場Bの正準形式から出発してヘリカル座標を求める。ハミルトン力学の理論により、作用・角度座標を計算することで直線磁力線ヘリカル座標を得ることができる。これらの座標系を用いて、作用・角度座標において有効な簡潔な公式によりヘリカル安全係数qを決定する。ORBITコードによる安全係数の計算と非常に良い一致が得られた。