From the earliest days of fusion research, Richard F. Post and other advocates of magnetic mirror confinement recognized that mirrors favor high ion temperatures where nuclear reaction rates begin to peak for all fusion fuels. In this paper we review why high ion temperatures are favored, using Post's axisymmetric Kinetically Stabilized Tandem Mirror as the example; and we offer a new idea that appears to greatly improve reactor prospects at high ion temperatures. The idea is, first, to take advantage of recent advances in superconducting magnet technology to minimize the size and cost of End Plugs; and secondly, to utilize parallel advances in gyrotrons that would enable intense electron cyclotron heating (ECH) in these high field End Plugs. The yin-yang magnets and thermal barriers that complicated earlier tandem mirror designs are not required. We find that, concerning end losses, intense ECH in symmetric End Plugs could increase the fusion power gain Q, for both DT and Catalyzed DD fuel cycles, to levels competitive with steady-state tokamaks burning DT fuel. Radial losses remain an issue that will ultimately determine reactor viability.
核融合研究の初期の時代から、リチャード・F・ポストら磁気ミラー閉じ込めの提唱者たちは、ミラーが高いイオン温度を好むことを認識していた。そこでは、すべての核融合燃料において核反応率がピークに達し始めるからである。本論文では、ポストの軸対称運動論的安定化タンデムミラーを例として、なぜ高いイオン温度が好ましいのかを概説し、高いイオン温度における炉心性能を大幅に改善すると思われる新たなアイデアを提示する。そのアイデアは、第一に、超伝導磁石技術の最近の進歩を活用してエンドプラグのサイズとコストを最小化し、第二に、ジャイロトロンにおける並行する進歩を活用して、これらの高磁場エンドプラグにおいて強力な電子サイクロトロン加熱（ECH）を可能にするというものである。従来のタンデムミラー設計を複雑にしていたヨーヨー磁石と熱障壁は不要となる。我々は、エンド損失に関して、対称エンドプラグにおける強力なECHが、DTおよび触媒DD燃料サイクルの両方において、核融合出力増倍率Qを定常状態のトカマクに匹敵する水準まで引き上げ得ることを見いだした。半径方向損失は、最終的に炉心の実現可能性を左右する課題として残る。