In fixed-boundary axisymmetric equilibrium calculations the plasma shape is assigned from input. In several circumstances, the plasma shape may not be known a priori, or one may desire to also compute the magnetic field in the volume surrounding the plasma through the calculation of a free-boundary equilibrium. This requires either the coil currents or the magnetic poloidal flux on a curve in the vacuum region to be assigned as input for the free-boundary equilibrium calculation. The FREE-FIX code presented in this article is a general tool for calculating coil currents being given a fixed-boundary calculation. A new formulation is presented, which considerably reduces the computational cost of the calculation. FREE-FIX performs well for different geometries and experiments.
固定境界軸対称平衡計算では、プラズマ形状は入力として与えられる。しかし、プラズマ形状が事前に既知でない場合や、プラズマを取り囲む真空領域の磁場も併せて計算したい場合がある。そのような場合には、自由境界平衡計算が必要となり、コイル電流または真空領域内の曲線上におけるポロイダル磁束を入力として与える必要がある。本論文で提示するFREE-FIXコードは、固定境界計算が与えられた際にコイル電流を計算するための汎用ツールである。本論文では、計算コストを大幅に削減する新しい定式化を提示する。FREE-FIXは、様々な幾何形状および実験に対して良好に機能する。