In this work we study the alpha particle losses due to ripple and coil misalignments in the SPARC tokamak. To calculate the effects of ripple and coil misalignment, we developed a code named B3D. The ripple field calculated by this code is combined with 2D equilibrium fields and predicted plasma profiles, and used in the FOCUS code to calculate the alpha particle losses. We benchmarked our results against previous studies with the ASCOT and SPIRAL codes, obtaining excellent agreement. When the effect of coil misalignment is included, the alpha particle losses increase and localized regions with significantly larger values of the power density through the last closed flux surface appear. This appears to be due to the low order modes induced in the magnetic field by the misalignment.
本研究では、SPARCトカマクにおけるリップルとコイルのミスアライメントによるアルファ粒子損失を調査する。リップルとコイルのミスアライメントの影響を計算するために、我々はB3Dという名前のコードを開発した。このコードによって計算されたリップル場は、2D平衡場および予測されたプラズマプロファイルと組み合わされ、FOCUSコードでアルファ粒子損失を計算するために使用される。我々は、ASCOTおよびSPIRALコードを用いた先行研究に対して結果をベンチマークし、優れた一致を得た。コイルのミスアライメントの影響を含めると、アルファ粒子損失は増加し、最終閉鎖磁気面を通る電力密度の値が有意に大きい局所領域が現れる。これは、ミスアライメントによって磁場に誘起される低次モードによるものと思われる。