Linear plasma generators are cost effective facilities to simulate divertor plasma conditions of present and future fusion reactors. They are used to address important R&D gaps in the science of plasma material interactions and towards viable plasma facing components for fusion reactors. Next generation plasma generators have to be able to access the plasma conditions expected on the divertor targets in ITER and future devices. The steady-state linear plasma device MPEX will address this regime with electron temperatures of 1–10 eV and electron densities of . The resulting heat fluxes are about 10 MW . MPEX is designed to deliver those plasma conditions with a novel Radio Frequency plasma source able to produce high density plasmas and heat electron and ions separately with electron Bernstein wave (EBW) heating and ion cyclotron resonance heating with a total installed power of 800 kW. The linear device Proto-MPEX, forerunner of MPEX consisting of 12 water-cooled copper coils, has been operational since May 2014. Its helicon antenna (100 kW, 13.56 MHz) and EC heating systems (200 kW, 28 GHz) have been commissioned and 14 MW was delivered on target. Furthermore, electron temperatures of about 20 eV have been achieved in combined helicon and ECH heating schemes at low electron densities. Overdense heating with EBW was achieved at low heating powers. The operational space of the density production by the helicon antenna was pushed up to at high magnetic fields of 1.0 T at the target. The experimental results from Proto-MPEX will be used for code validation to enable predictions of the source and heating performance for MPEX. MPEX, in its last phase, will be capable to expose neutron-irradiated samples. In this concept, targets will be irradiated in ORNL's High Flux Isotope Reactor and then subsequently exposed to fusion reactor relevant plasmas in MPEX.
線形プラズマ発生装置は、現在および将来の核融合炉のダイバータプラズマ条件を模擬するための費用対効果の高い施設である。これらは、プラズマ材料相互作用の科学における重要な研究開発ギャップに対処し、核融合炉の実用的なプラズマ対向部品に向けた取り組みに使用されている。次世代のプラズマ発生装置は、ITERおよび将来の装置におけるダイバータターゲットに予想されるプラズマ条件に到達できなければならない。定常状態線形プラズマ装置MPEXは、1〜10 eVの電子温度と、の電子密度を有するこの領域に対処する予定である。結果として生じる熱流束は約10 MWである。MPEXは、高密度プラズマを生成し、電子バーンスタイン波（EBW）加熱とイオンサイクロトロン共鳴加熱を用いて電子とイオンを別々に加熱できる新しい高周波プラズマ源を備え、総設置出力800 kWでこれらのプラズマ条件を実現するように設計されている。線形装置Proto-MPEXは、MPEXの前身であり、12個の水冷銅コイルで構成され、2014年5月から運転されている。そのヘリコンアンテナ（100 kW、13.56 MHz）およびEC加熱システム（200 kW、28 GHz）は試運転が完了し、14 MWがターゲットに投入された。さらに、低電子密度条件下でのヘリコンとECHの複合加熱方式により、約20 eVの電子温度が達成されている。EBWによる過密加熱は、低加熱出力で達成された。ヘリコンアンテナによる密度生成の運転領域は、ターゲットにおいて1.0 Tの高磁場下で、まで拡大された。Proto-MPEXの実験結果は、MPEXのプラズマ源および加熱性能の予測を可能にするためのコード検証に使用される。MPEXは、最終段階において、中性子照射された試料を曝露できるようになる予定である。この構想では、試料はORNLの高中性子束同位体炉で照射され、その後MPEXにおいて核融合炉関連のプラズマに曝露される。