A gas dynamic trap (GDT) is a version of a magnetic mirror whose characteristic features are a long mirror-to-mirror distance, which exceeds the effective mean free path of ion scattering into a loss cone, a large mirror ratio (R ∼ 100) and axial symmetry. Under these conditions, the plasma confined in a GDT is isotropic and Maxwellian. The rate at which it is lost out of the ends is governed by a set of simple gas-dynamic equations, hence the name of the device. Plasma magnetohydrodynamic stability is achieved through a plasma outflow through the end mirrors into regions, where the magnetic-field lines' curvature is favorable for this stability. A high flux volumetric neutron source based on a GDT is proposed, which benefits from the high β achievable in magnetic mirrors. Axial symmetry also makes the GDT neutron source more maintainable and reliable, and technically simpler. This review discusses the results of a conceptual design of the GDT-based neutron source for fusion materials development and fission–fusion hybrids. The main physics issues related to plasma confinement and heating in a GDT are addressed by the experiments performed with the GDT device in Novosibirsk. The review concludes by updating the experimental results obtained, a discussion about the limiting factors in the current experiments and a brief description of the design of a future experimental device for more comprehensive modeling of the GDT-based neutron source.
ガス動的トラップ（GDT）は磁気ミラーの一種であり、その特徴は、ミラー間距離が長く、これはイオンが損失円錐に散乱される実効平均自由行程を超え、大きなミラー比（R ∼ 100）と軸対称性を持つことである。これらの条件下では、GDTに閉じ込められたプラズマは等方的かつマクスウェル分布を持つ。端部から失われる速度は、一連の単純なガス動力学方程式によって支配されるため、この装置の名前の由来となっている。プラズマの磁気流体力学安定性は、端部ミラーを通ってプラズマが流出し、磁力線の曲率がこの安定性に有利な領域へと流れ出ることで達成される。GDTに基づく高フラックス体積中性子源が提案されており、これは磁気ミラーで達成可能な高いβの恩恵を受ける。軸対称性により、GDT中性子源はより保守性が高く、信頼性が高く、技術的に単純になる。本レビューでは、核融合材料開発および核分裂・核融合ハイブリッドのためのGDTベース中性子源の概念設計の結果について議論する。GDTにおけるプラズマ閉じ込めと加熱に関する主要な物理問題は、ノボシビルスクのGDT装置で行われた実験によって取り組まれている。レビューは、得られた実験結果の更新、現在の実験における制限要因に関する議論、およびGDTベース中性子源のより包括的なモデリングのための将来の実験装置の設計の簡単な説明で締めくくられる。