Using a single toroidal array of coils to reduce the resonant error field (EF) produced by the misalignment of the axisymmetric coils in SPARC can result in the enhancement of the local divertor heat fluxes. Managing high divertor heat fluxes ( GW m−2) poses a challenge for compact tokamak devices such as SPARC. The presence of non-axisymmetric magnetic field perturbations adds complexity to the problem by generating intricate 3D edge magnetic topologies that alter the heat flux distributions on the target plates. The aim of this work is to investigate the impact of the EF correction (EFC) on the heat fluxes at the divertor plates in SPARC. The MHD code M3DC1 has been used to simulate the 3D magnetic perturbations generated by the shift and tilt of several axisymmetric coils within specified tolerances, as well as from the array of EFC coils located at the midplane. Using a heuristic model that extends the concept of an axisymmetric heat flux layer to 3D plasmas, the resultant heat flux distributions is derived from magnetic footprints calculated with the MAFOT code. The results show that the EFC could either decrease or further enhance the local heat flux when used to correct the resonant EF to enhance the core plasma performance.
SPARCにおける軸対称コイルのミスアライメントによって生成される共鳴誤差磁場(EF)を低減するために単一のトロイダルコイルアレイを用いると、局所ダイバータ熱流束が増強される可能性がある。高ダイバータ熱流束( GW m−2)の管理は、SPARCのようなコンパクトなトカマク装置にとって課題となる。非軸対称摂動の存在は、標的板の熱流束分布を変化させる複雑な3次元端部磁場トポロジーを生成することにより、問題を複雑にする。この研究の目的は、SPARCのダイバータ板における熱流束に対するEF補正(EFC)の影響を調査することである。MHDコードM3DC1を用いて、指定された公差内での複数の軸対称コイルのシフトとチルト、および赤道面に配置されたEFCコイルアレイによって生成される3次元磁場摂動をシミュレーションした。軸対称熱流束層の概念を3次元プラズマに拡張するヒューリスティックモデルを用いて、MAFOTコードで計算された磁気フットプリントから結果の熱流束分布を導出した。結果は、コアプラズマ性能を向上させるために共鳴EFを補正するためにEFCを使用した場合、EFCが局所熱流束を減少させるか、あるいはさらに増強する可能性があることを示している。