A candidate magnetic topology of the plasma boundary of the proposed compact stellarator national compact stellarator experiment (NCSX) is investigated using field-line tracing with diffusion. The required magnetic fields are obtained from a free-boundary equilibrium using the magnetic fields from external coils and bootstrap plasma currents inside the last closed magnetic surface (LCMS). These results are used to calculate the magnetic fields of the finite beta equilibria inside and outside the LCMS in a form suitable for field-line tracing. Poincaré plots of field lines that diffuse outwards from starting points just inside the LCMS indicate an ergodic divertor region. Intersections of field lines with a simple limiting surface show contained patches suitable for divertor control. Undesirable regions of sharply inclined angle of intersection with the limiting surface are localized, indicating the suitability of the configuration for optimized divertor design techniques. We also discuss physics implications of field-line lengths in the divertor region.
提案されたコンパクトなステラレータである国立コンパクトステラレータ実験装置(NCSX)のプラズマ境界の磁気トポロジー候補を、拡散を伴う磁力線追跡を用いて調査した。必要な磁場は、外部コイルによる磁場と最終閉鎖磁気面(LCMS)内部の自発電流による磁場を用いた自由境界平衡から得られる。これらの結果を用いて、有限ベータ平衡の磁場をLCMSの内外で磁力線追跡に適した形式で計算した。LCMSのすぐ内側の出発点から外方へ拡散する磁力線のポアンカレプロットは、エルゴディックダイバータ領域を示している。単純なリミッター面との磁力線の交差は、ダイバータ制御に適した閉じた領域を示している。リミッター面との交差角が急峻な望ましくない領域は局所化されており、最適化されたダイバータ設計に対する本配位の適合性を示している。さらに、ダイバータ領域における磁力線長の物理的含意についても議論する。