Realization of fusion energy imposes considerable challenges in the areas of producing cryogenic targets with an isotropic fuel structure and developing noncontact target delivery means. It was shown that the FST-layering method using high cooling rates (1–50 K s−1) and high-melting additives to fuel content (0.3%–25%) makes solid layers isotropic and free of local defects. FST-layering in line-moving shells is usually realized in a vertical single-spiral layering channel. Here we present our first results with a double-spiral layering channel (DS-LC). The cryogenic layers (D2 + 20% Ne) were formed in 5 shells (2R ∼ 1.8 mm) during their rolling in the DS-LC, and then they were gravitationally injected to the test chamber at T = 5 K. The obtained isotropic layers (W ∼ 87 μm) are stable in the temperature range from 5 K to Ttp = 18.7 K of D2. The total layering time <20 s. Another critical issue is the noncontact target delivery. It is shown that using transport of high-temperature superconductors in the magnetic fields provides stable noncontact target acceleration placed in a superconducting sabot. The proof-of-principle experiments have shown that using only 1 field coil allows one to accelerate such sabot up to 1 m s−1. Computationally, it has been shown that acceleration up to a velocity of 200 m s−1 will require about 200 field coils (0.25 T each) along the 5 m-length of the linear accelerator with overloads a = 400 g; the velocity of 400 m s−1 will require the acceleration length of 20 m at the same a = 400 g. First steps are made to reduce the dimensions of the linear accelerator using a cyclic permanent magnet guideway with less than 10 field coils to achieve target injection velocities in the range of Vinj = 200–400 m s−1.
核融合エネルギーの実現は、等方性燃料構造を有する極低温ターゲットの製造と、非接触ターゲット搬送手段の開発という分野において、かなりの課題を課すものである。高冷却速度（1–50 K s−1）と燃料含有量への高融点添加剤（0.3%–25%）を用いるFST層形成法は、固体層を等方的で局所的欠陥のないものにすることが示された。直線移動するシェル内でのFST層形成は、通常、垂直な単螺旋層形成チャネルで実現される。ここでは、二重螺旋層形成チャネル（DS-LC）を用いた最初の結果を提示する。極低温層（D2 + 20% Ne）は、DS-LC内での転動中に5つのシェル（2R ∼ 1.8 mm）に形成され、その後、T = 5 Kのテストチャンバーへ重力注入された。得られた等方性層（W ∼ 87 μm）は、5 KからD2のTtp = 18.7 Kまでの温度範囲で安定である。総層形成時間は<20 sである。もう一つの重大な課題は、非接触ターゲット搬送である。磁場中での高温超伝導体の輸送を利用することで、超伝導サボに配置された非接触ターゲットの安定した加速が得られることが示されている。原理実証実験により、わずか1つのフィールドコイルを使用するだけで、そのようなサボを1 m s−1まで加速できることが示された。計算的には、速度200 m s−1までの加速には、過負荷a = 400 gで、線形加速器の長さ5 mに沿って約200個のフィールドコイル（各0.25 T）が必要であることが示されている；速度400 m s−1には、同じa = 400 gで20 mの加速長が必要である。線形加速器の寸法を縮小するための最初のステップは、Vinj = 200–400 m s−1の範囲のターゲット入射速度を達成するために、10個未満のフィールドコイルを備えたサイクリック永久磁石ガイドウェイを用いて行われている。