With the advances in the optimization of magnetic field equilibria, stellarators have become a serious alternative to the tokamak, bringing this concept to the forefront of the pursuit of fusion energy. In order to be successful in experimentally demonstrating the viability of optimized stellarators, we must overcome any potential hurdles in the construction of its electromagnetic coils. Finding cost-effective ways of increasing the number of operating optimized stellarators could be key in cementing this magnetic confinement concept as a contender for a reactor. In this work, an alternative to modular coils, permanent magnets, are studied and are shown to enable the possibility of converting a tokamak into a stellarator. This is then applied to the case of ISTTOK tokamak, where an engineering design study is conducted.
磁場平衡の最適化の進展により、ステラレーターはトカマクに代わる真剣な選択肢となり、この概念を核融合エネルギーの追求の最前線に押し上げている。最適化されたステラレーターの実現可能性を実験的に実証することに成功するためには、その電磁コイルの建設における潜在的な障害を克服しなければならない。運転中の最適化されたステラレーターの数を増やすための費用対効果の高い方法を見つけることは、この磁気閉じ込め概念を炉の候補として確固たるものにする鍵となるかもしれない。この研究では、モジュール式コイルに代わるものとして永久磁石が研究され、トカマクをステラレーターに変換する可能性を可能にすることが示されている。これはその後、ISTTOKトカマクのケースに適用され、そこで工学設計調査が実施される。