We report experimental evidence for the self‐organized formation of a field-reversed configuration (FRC)-like high‐β plasmoid inside a magnetic mirror field. The plasmoid forms when two plasmoids counter‐injected along an axis perpendicular to the mirror field axis collide at high speed and then merge. This ‘orthogonal merging’ geometry, which differs from conventional axisymmetric FRC merging along the device axis, can (in principle) preserve both axial ends of the mirror for reactor-relevant components such as divertors and direct energy-conversion stages. In the FRC Amplification via Translation–Collisional Merging device, two deuterium plasmoids with a line-integrated density of (1–1.5) × 1020 m−2 were accelerated to ∼150 km s−1 and merged at a relative speed of ∼300 km s−1, producing a localized high-density region within the mirror. Excluded-flux probes, internal magnetic probes, interferometry, and ion Doppler spectroscopy revealed (i) direct reversed-field signatures during the early post-collision and reformation phases, (ii) a transition from paramagnetic to diamagnetic rotation, and (iii) subsequent spin-up. Representative mid-plane interferometry measurements show that the bulk plasma density persists on a timescale comparable to the decay of the excluded-flux signal, while the longest-lived non-invasive excluded-flux traces indicate a persistence time of approximately 130 μs, substantially longer than the estimated classical diffusion time in a simple mirror (<70 μs with a mirror ratio of R ∼ 2.9). Although the full magnetic topology was not reconstructed non-invasively, the combined observations are consistent with the formation of an FRC-like high-β state containing a closed-field component that reduces parallel losses relative to a simple mirror. These results indicate a feasible pathway toward mirror–FRC hybrid operation. They also broaden the options of FRC formation and high-speed fueling in linear systems while maintaining the availability of the axial ends for reactor-relevant hardware.
磁気ミラー磁場内での、磁気反転配位（FRC）様の高βプラズモイドの自己組織化的形成に関する実験的証拠を報告する。このプラズモイドは、ミラー磁場軸に垂直な軸に沿って対向入射された2つのプラズモイドが高速で衝突し、その後合体する際に形成される。この「直交合体」ジオメトリは、装置軸に沿った従来の軸対称FRC合体とは異なり、原理的には、ダイバータや直接エネルギー変換段などの炉関連コンポーネントのためにミラーの両軸端を維持することができる。FRC Amplification via Translation–Collisional Merging装置では、線積分密度が(1–1.5) × 10²⁰ m⁻²の2つの重水素プラズモイドが約150 km s⁻¹まで加速され、約300 km s⁻¹の相対速度で合体し、ミラー内に局所的な高密度領域を生成した。排除磁束プローブ、内部磁気プローブ、干渉計測、およびイオンドップラー分光法により、(i) 衝突後初期および再形成段階における直接的な磁場反転シグネチャ、(ii) 常磁性回転から反磁性回転への遷移、および(iii) その後のスピンアップが明らかになった。代表的な中央平面干渉計測は、バルクプラズマ密度が排除磁束信号の減衰に匹敵する時間スケールで持続することを示す一方、最も長寿命の非侵襲的排除磁束トレースは、約130 μsの持続時間を示し、単純ミラーにおける推定古典拡散時間（ミラー比R～2.9で70 μs未満）よりも大幅に長い。完全な磁気トポロジーが非侵襲的に再構築されたわけではないが、総合観測は、単純ミラーに比べて平行損失を低減する閉磁場成分を含むFRC様高β状態の形成と整合的である。これらの結果は、ミラー–FRCハイブリッド運転への実現可能な経路を示す。また、軸端を炉関連ハードウェアに利用可能に保ちながら、線形システムにおけるFRC形成および高速燃料供給の選択肢を広げるものでもある。