We describe a new class of magnetic confinement device, with the magnetic axis in the shape of a knot. We call such devices “knotatrons.” An example is given that has a large volume filled with magnetic surfaces, with significant rotational-transform, and with the magnetic field produced entirely by external circular coils.

1.
K.
Tomabechi
,
J. R.
Gilleland
,
Y. A.
Sokolov
,
R.
Toschi
, and ITER team,
Nucl. Fusion
31
,
1135
(
1991
).
2.
C.
Beidler
,
G.
Grieger
,
F.
Herrnegger
,
E.
Harmeyer
,
J.
Kisslinger
,
W.
Lotz
,
H.
Maassberg
,
P.
Merkel
,
J.
Nuhrenberg
,
F.
Rau
 et al.,
Fusion Technol.
17
,
148
(
1990
).
3.
J.
Milnor
,
Am. Math. Mon.
85
,
521
(
1978
).
4.
J. R.
Cary
and
R. G.
Littlejohn
,
Ann. Phys.
151
,
1
(
1983
).
5.
R. G.
Littlejohn
,
Phys. Fluids
24
,
1730
(
1981
).
7.
H.
Boozer
,
Rev. Mod. Phys.
76
,
1071
(
2005
).
8.
B.
Blackwell
,
Phys. Plasmas
8
,
2238
(
2001
).
9.
L.
Spitzer
,
Phys. Fluids
1
,
253
(
1958
).
10.
J. F.
Lyon
,
B. A.
Carreras
,
K. K.
Chipley
,
M. J.
Cole
,
J. H.
Harris
,
T. C.
Jernigan
,
R. L.
Johnson
,
V. E.
Lynch
,
B. E.
Nelson
,
J. A.
Rome
 et al.,
Fusion Technol.
10
,
179
(
1986
).
11.
A.
Iiyoshi
,
M.
Fujiwara
,
O.
Motojima
,
N.
Ohyabu
, and
K.
Yamazaki
,
Fusion Technol.
17
,
169
(
1990
).
12.
B. D.
Blackwell
,
S. M.
Hamberger
,
X. H.
Sharp
, and
L. E.
Shi
,
Nucl. Fusion
25
,
1485
(
1985
).
13.
H. P.
Furth
,
P. H.
Rutherford
, and
H.
Selberg
,
Phys. Fluids
16
,
1054
(
1973
).
14.
P.
Helander
,
C. D.
Beidler
,
T. M.
Bird
,
M.
Drevlak
,
Y.
Feng
,
R.
Hatzky
,
F.
Jenko
,
R.
Kleiber
,
J. H. E.
Proll
,
Y.
Turkin
 et al.,
Plasma Phys. Controlled Fusion
54
,
124009
(
2012
).
15.
J. D.
Hanson
and
J. R.
Cary
,
Phys. Fluids
27
,
767
(
1984
).
16.
S. R.
Hudson
,
D. A.
Monticello
,
A. H.
Reiman
,
A. H.
Boozer
,
D. J.
Strickler
,
S. P.
Hirshman
, and
M. C.
Zarnstorff
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
275003
(
2002
).
17.
H.
Mynick
,
Phys. Plasmas
13
,
058102
(
2006
).
18.
D.
Rolfsen
,
Knots and Links
(
Publish or Perish
,
Berkeley, CA
,
1976
).
19.
W. B. R.
Lickorish
,
An Introduction to Knot Theory
(
Springer
,
New York
,
1997
).
20.
R. A.
Harris
and
J. E.
Hearst
,
J. Chem. Phys.
44
,
2595
(
1966
).
21.
E.
Witten
,
Commun. Math. Phys.
121
,
351
(
1989
).
22.
J.
Milnor
,
Ann. Math.
52
,
248
(
1950
).
23.
M. G. V.
Bogle
,
J. E.
Hearst
,
V. F. R.
Jones
, and
L.
Stoilov
,
J. Knot Theory Ramifications
3
,
121
(
1994
).
24.
M. A.
Berger
and
G. B.
Field
,
J. Fluid Mech.
147
,
133
(
1984
).
25.
M. A.
Berger
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
41
,
B167
(
1999
).
26.
J. B.
Taylor
,
Phys. Rev. Lett.
33
,
1139
(
1974
).
27.
G. R.
Dennis
,
S. R.
Hudson
,
D.
Terranova
,
P.
Franz
,
R. L.
Dewar
, and
M. J.
Hole
,
Phys. Rev. Lett.
111
,
055003
(
2013
).
28.
R.
Lorenzini
,
E.
Martines
,
P.
Piovesan
,
D.
Terranova
,
P.
Zanca
,
M.
Zuin
,
A.
Alfier
,
D.
Bonfiglio
,
F.
Bonomo
,
A.
Canton
 et al.,
Nat. Phys.
5
,
570
(
2009
).
29.
H.
Qin
,
W.
Liu
,
H.
Li
, and
J.
Squire
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
235001
(
2012
).
30.
J.
Chen
and
H.
Fan
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
269501
(
2013
).
31.
H.
Qin
,
W.
Liu
,
H.
Li
, and
J.
Squire
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
269502
(
2013
).
You do not currently have access to this content.