The tilted-coil concept for advanced tokamak devices

The implications of the adoption of a tokamak’s toroidal field coil characterized by tilting in the azimuthal direction are investigated. The major advantage introduced by tilted coils is that of a drastic reduction over most of the coil section of the electromagnetic forces. As a beneficial side-effect, the tilted coils generate a poloidal field, in addition to the toroidal field. The former advantage allows for a notable simplification of the machine layout, while the poloidal flux generated during the current rise, when used in conjunction with the conventional central solenoid, allows for discharges of much longer duration with respect to those obtainable in tokamaks with conventional (non-tilted legs) coils.

In questo rapporto si studiano gli effetti conseguenti all’inclinazione in direzione azimutale dei magneti toroidali di un tokamak. Il principale vantaggio consiste in una drastica riduzione delle forze elettromagnetiche. Un vantaggio ausiliario consiste nella generazione di campo poloidale, che si va ad aggiungere a quello toroidale. La riduzione delle forze permette una notevole semplificazione del progetto della macchina, mentre il flusso poloidale generato durante la crescita della corrente, se usato in serie con il flusso indotto dal solenoide centrale, permette di estendere la durata delle scariche rispetto al caso di un tokamak con magneti toroidali convenzionali.