Permanent magnets can provide static magnetic fields without power supplies or feed lines, offering a simpler alternative to conventional electromagnets in tokamaks. This work examines permanent magnet arrays (PMAs) for edge localized mode (ELM) control in double-null (DN) configurations, where traditional RMP coils exhibit limited effectiveness. Linear plasma response calculations using IPEC assess high-field-side (HFS) permanent magnet placement, benchmarking performance against DIII-D low-field-side (LFS) internal coils (I-coils) while evaluating engineering constraints. Modeling results demonstrate that HFS permanent magnet configurations generate HFS plasma response amplitudes more than 5 times larger than conventional I-coil systems. While other resonant response metrics show comparable or reduced response relative to I-coils, the combination of conventional RMP systems and permanent magnets is expected to provide enhanced performance. Operational impact assessments of persistent magnetic fields, including sideband field effects and startup/ramp-up compatibility, reveal acceptable performance within established operational boundaries. This analysis establishes PMAs as a technically viable approach for DN ELM control with reductions in system complexity, motivating further experimental validation on existing tokamak facilities.
永久磁石は、電源や給電線を必要とせずに静磁場を提供でき、トカマクにおける従来の電磁石に代わるより簡素な選択肢を提供する。本研究では、従来のRMPコイルが限られた有効性しか示さないダブルヌル(DN)配位における周辺局在モード(ELM)制御のための永久磁石アレイ(PMA)を検討する。IPECを用いた線形プラズマ応答計算により、高磁場側(HFS)永久磁石配置を評価し、工学上の制約を評価しつつ、DIII-Dの低磁場側(LFS)内部コイル(Iコイル)に対する性能をベンチマークする。モデリング結果は、HFS永久磁石構成が従来のIコイルシステムの5倍を超えるHFSプラズマ応答振幅を生成することを実証している。他の共鳴応答指標はIコイルと比較して同等または低い応答を示すが、従来のRMPシステムと永久磁石の組み合わせにより、性能が向上すると期待される。側波帯磁場効果や立上げ/ランプアップ互換性を含む、持続磁場の運転影響評価は、確立された運転境界内で許容可能な性能を示す。この分析により、PMAはシステムの複雑さを低減したDN ELM制御のための技術的に実行可能なアプローチであると確立され、既存のトカマク施設でのさらなる実験的検証が動機付けられる。