The close coupling in the stellarator/torsatron/heliotron between coil design (winding law, peak field, current density, forces), magnetics topology (transform, shear, well depth) and plasma performance (equilibrium, stability, transport, beta) complicates reactor assessment more than for most magnetic confinement systems. In order to provide an additional degree of resolution of this problem for the Modular Stellarator Reactor (MSR), a parametric systems model has been developed and applied. This model reduces key issues associated with plasma performance, first-wall/blanket/shield and coil design to a simple relationship between beta, system geometry and a number of key indicators of overall plant performance. The results of this analysis can then be used to guide more detailed, multidimensional plasma, magnetics and coil design efforts towards technically and economically viable operating regimes. In general, it is shown that average beta values of ≤0.08 may be needed if the MSR approach is to be substantially competitive with other projected approaches to DT magnetic fusion in terms of system power density, mass utilization and cost for total thermal output power around 4.0 GW(th); lower powers will require even higher beta values.
ステラレーター/トルサトロン/ヘリオトロンにおけるコイル設計（巻線則、最大磁場、電流密度）、磁場配位のトポロジー（変換、シア、井戸の深さ）、およびプラズマ性能（平衡、安定性、輸送、ベータ値）の間の密接な結合は、ほとんどの磁場閉じ込めシステムよりも炉心設計の評価を複雑なものにしている。モジュラー・ステラレーター炉（MSR）の設計評価に追加の解決手段を提供するため、パラメトリック・システムモデルが開発され、適用された。このモデルは、プラズマ性能、第一壁/ブランケット/シールド、およびコイル設計に関連する主要な問題を、ベータ値、システム形状、およびプラント全体の性能に関する多数の主要指標との単純な関係に還元する。この解析結果は、技術的かつ経済的に実現可能な運転領域に向けた、より詳細な多次元のプラズマ、磁場、およびコイル設計の取り組みを導くために使用できる。一般に、システム出力密度、質量利用率、および総熱出力約4.0 GW(th)に関するコストの観点から、MSR方式が他のDT磁場閉じ込め核融合方式と十分に競争力を持つためには、平均ベータ値が≤0.08であることが必要となる可能性があることが示されている。より低い出力では、さらに高いベータ値が必要となる。