In recent years many efforts have been undertaken to simplify coil designs for stellarators due to the difficulties in fabricating non-planar coils. The FOCUS code removes the need for a winding surface and represents the coils as arbitrary curves in 3D. In the following work, the implementation of a spline representation for the coils in FOCUS is described, along with the implementation of a new engineering constraint to design coils with a straighter outer section. The new capabilities of the code are shown as an example on HSX, NCSX, and a prototype quasi-axisymmetric reactor-sized stellarator. The flexibility granted by splines along with the new constraint will allow for stellarator coil designs with improved accessibility and simplified maintenance.
近年、非平面コイルの製作が困難であることから、ステラレータのコイル設計を簡素化するための多くの取り組みが行われてきた。FOCUSコードは、巻線面を必要とせず、コイルを3次元の任意曲線として表現する。本研究では、FOCUSにおけるコイルのスプライン表現の実装とともに、コイルの外側部分をより直線的に設計するための新しい工学的制約の実装について述べる。このコードの新機能は、HSX、NCSX、および準軸対称原型炉規模ステラレータを例として示される。スプラインによってもたらされる柔軟性と新しい制約により、アクセシビリティが向上し、保守が簡素化されたステラレータコイル設計が可能となる。