We apply topological methods to better understand how the magnetic field in the stellarator edge can be diverted away from the confined region. Our primary method is calculating the winding numbers of closed contours, which gives information on the number and nature of fixed points within a bounded region. We first apply this to the non-resonant divertor Hamiltonian system, and present a simple explanation for the system’s diversion: trajectories are guided away from the confined region by X-points which are ‘unpaired’ i.e. do not have corresponding O-points and therefore do not resemble an island chain. We show how similar phenomena can occur in a similar, axisymmetric Hamiltonian system. Secondly, we find examples of neoclassically optimised stellarators in the quasi-symmetric stellarator repository database which divert the magnetic field via unpaired X-points. We present and discuss three examples, each containing novel phenomena which might be desirable for stellarator divertors. These examples serve as an illustration of new divertor possibilities which exist in realistic stellarators, which may ultimately have application for future experiments and reactors.
我々は、ステラレータ端部における磁場が閉じ込め領域からどのように迂回され得るかをより深く理解するために、トポロジー的手法を適用する。我々の主要な手法は、閉じた輪郭の巻き数を計算することであり、これにより有界領域内の固定点の個数と性質に関する情報が得られる。まずこれを非共鳴ダイバータ・ハミルトン系に適用し、この系のダイバージョンについての簡潔な説明を示す。すなわち、軌道は、対応するO点を持たず、したがって島鎖に類似しない「対になっていない」X点によって閉じ込め領域から遠ざけられるのである。同様の現象が、類似した軸対称ハミルトン系でもどのように起こり得るかを示す。第二に、準対称ステラレータリポジトリデータベース内の新古典的に最適化されたステラレータの中から、対になっていないX点を介して磁場をダイバートする例を発見する。我々は、それぞれがステラレータダイバータにとって望ましい可能性のある新しい現象を含む三つの例を提示し、議論する。これらの例は、現実的なステラレータに存在する新たなダイバータの可能性の実例として役立ち、最終的には将来の実験や炉への応用につながる可能性がある。