The spheromak has a toroidal magnetic fusion geometry embedded in a simply connected flux conserver, which would simplify a reactor design if energy confinement were sufficiently good. Helicity injection is an efficient current-drive mechanism used in many spheromak experiments but has been shown theoretically and computationally to open the magnetic flux surfaces. Experiments are consistent with this: excellent confinement has been demonstrated in slowly decaying spheromaks with good surfaces, but it is poor in driven spheromaks. One option to overcome this limitation is to operate in a 'refluxing' mode in which the current drive and confinement phases of operation are separated in time. After the toroidal current and magnetic field have partially decayed, the current drive would be turned back on to rebuild the magnetic field. The physics of refluxing operation is explored in the resistive-MHD approximation using simulations and an integrated-physics model. The results suggest that sustaining the confinement phase for an extended time will require an auxiliary means of controlling the safety-factor profile.
スフェロマックは、単連結フラックスコンサーバ内に埋め込まれたトロイダル磁気融合形状を有しており、エネルギー閉じ込めが十分に良好であれば、炉設計を簡素化できる可能性がある。ヘリシティ入射は、多くのスフェロマック実験で使用される効率的な電流駆動機構であるが、理論的および計算的に磁気面を開放することが示されている。実験はこれと一致している。すなわち、優れた閉じ込めは、磁気面が良好な緩やかに減衰するスフェロマックで実証されているが、駆動中のスフェロマックでは閉じ込めは不良である。この制限を克服する一つの選択肢は、電流駆動と閉じ込めの位相を時間的に分離する「リフラックス」モードで運転することである。トロイダル電流と磁場が部分的に減衰した後、電流駆動を再開して磁場を再構築する。リフラックス運転の物理は、抵抗性MHD近似を用いたシミュレーションと統合物理モデルによって探求される。結果は、閉じ込め位相を長時間維持するには、安全係数分布を制御する補助手段が必要であることを示唆している。