AbstractA design and related studies of equilibrium field control coil system of TPE-RX reversed field pinch (RFP) machine are described. Here the equilibrium field control coil system stands for the coils to produce poloidal magnetic field necessary for the plasma equilibrium condition. The configuration and the number of turns of the equilibrium field control coil system were designed so as to minimize the field error for reducing the plasma–wall interaction, especially at the shell gap of the thick metal shell. The design method of the equilibrium field control coil system taking account of an iron core with two yokes and the thick metal shell with the poloidal shell gap is described. As a result of the design of the equilibrium field control coil system, field error at the plasma surface is less than 1.0%. The field error can be canceled for wide range of the plasma equilibrium condition by adding the compensatory vertical field. Construction of TPE-RX was successfully completed at the end of 1997 and the coil system showed the expected performances.
TPE-RX逆転磁場ピンチ(RFP)装置の平衡磁場制御コイルシステムの設計と関連研究について述べる。ここで平衡磁場制御コイルシステムとは、プラズマ平衡条件に必要なポロイダル磁場を生成するためのコイルを指す。平衡磁場制御コイルシステムの構成と巻数は、特に厚肉金属シェルのシェルギャップにおけるプラズマ・壁相互作用を低減するための磁場誤差を最小化するように設計された。2つのヨークを有する鉄心と、ポロイダルシェルギャップを有する厚肉金属シェルを考慮した平衡磁場制御コイルシステムの設計方法について述べる。平衡磁場制御コイルシステムの設計の結果、プラズマ表面での磁場誤差は1.0%未満である。補償用垂直磁場を追加することで、広範囲のプラズマ平衡条件に対して磁場誤差を相殺することができる。TPE-RXの建設は1997年末に無事完了し、コイルシステムは期待された性能を示した。