Een nieuw permanent magneetontwerp van quasi-axisymetrische stellarator werd gemaakt door onderzoekers onder leiding van prof. Xu Guosheng van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen.

De "tweestaps" magneetontwerpstrategie verifieert verder de uitvoerbaarheid van deze methode en legt een solide basis voor het daaropvolgende ontwerp van een gestandaardiseerde magneet. Gerelateerde prestaties zijn gepubliceerd in Kernfusie .

In recente jaren, de geavanceerde stellaratorbenadering voor onderzoek naar fusie-energie heeft opmerkelijke vooruitgang geboekt. De permanente magneet heeft de voordelen van geen energieverbruik, lage kosten en natuurlijke stabiele toestand, het heeft dus het potentieel om de constructie- en bedrijfskosten van de stellarator aanzienlijk te verlagen. Echter, aangezien een groot aantal magneetblokken (104~106) nodig zijn voor een permanentmagneetstellarator, de fabricage en montage van deze magneetblokken en precisiecontrole kan zelfs moeilijker en duurder zijn dan 3D-spoelen. Daarom, hoe het ontwerp van de magneet te vereenvoudigen, zelfs te standaardiseren, is een belangrijk probleem voor stellarator met permanente magneten.

In dit onderzoek, de onderzoekers stelden een Fourier-ontledingsmethode voor om loodrechte magneten te ontwerpen, die het vereiste magnetische veld met hoge nauwkeurigheid en het minste magneetverbruik kan genereren.

Alle loodrechte permanente magneten hebben dezelfde remanentie en slechts één enkele laag magneten is op het vacuümvat gemonteerd, die gemakkelijk in de cellen van een gerasterd frame kan worden gestoken dat aan het vacuümvat is bevestigd en met veren vanaf de achterkant wordt bevestigd.

"Dit ontwerp vereenvoudigde de fabricage aanzienlijk, montage en onderhoud van de magneten, en vergemakkelijkt zo precisiecontrole en kostenreductie, " zei prof. Xu Guosheng.

De "tweestaps" magneetontwerpstrategie werd voorgesteld op basis van de "verdeel en heersstrategie, " wat robuust is, efficiënt en eenvoudig in logica. Met deze strategie, het ontwerpproces van een groot aantal magneetblokken wordt ontleed in onafhankelijke ontwerpen van elk magneetblok, en herhaalt dan om de oplossing te vinden, zo kan de specifieke vorm van elk magneetblok regelmatig worden aangepast en kunnen de magneten die geschikt zijn voor de technische implementatie eenvoudig worden ontworpen.

Deze strategie geeft bijna hetzelfde magneetontwerp als de Fourier-ontledingsmethode, die de uitvoerbaarheid van deze strategie valideert en een solide basis legt voor het daaropvolgende ontwerp van een gestandaardiseerde magneet.