Tri Alpha Energy's experimental program has demonstrated reliable field-reversed configuration (FRC) formation and sustainment, driven by fast ions via high-power neutral-beam (NB) injection. The world's largest compact-toroid device, C-2U, was upgraded from C-2 with the following key system upgrades: increased total NB input power from ~4 MW (20 keV hydrogen) to 10+ MW (15 keV hydrogen) with tilted injection angle; enhanced edge-biasing capability inside of each end divertor for boundary/stability control. C-2U experiments with those upgraded systems have successfully demonstrated dramatic improvements in FRC performance and achieved sustainment of advanced beam-driven FRCs with a macroscopically stable and hot plasma state for up to 5+ ms. Plasma diamagnetism in the best discharges has reached record lifetimes of over 11 ms, timescales twice as long as C-2. The C-2U plasma performance, including the sustainment feature, has a strong correlation with NB pulse duration, with the diamagnetism persisting even several milliseconds after NB termination due to the accumulated fast-ion population by NB injection. Power balance analysis shows substantial improvements in equilibrium and transport parameters, whereby electron energy confinement time strongly correlates with electron temperature; i.e. the confinement time in C-2U scales strongly with a positive power of Te.
Tri Alpha Energyの実験プログラムは、高パワー中性粒子ビーム（NB）入射による高速イオン駆動の、信頼性の高い磁場反転配位（FRC）の形成と維持を実証してきた。世界最大のコンパクトトロイド装置であるC-2Uは、C-2から以下の主要なシステム改良を経てアップグレードされた：全NB入射パワーを約4 MW（20 keV水素）から10+ MW（15 keV水素）へ増強し、入射角度を傾斜させたこと、各端部ダイバータ内の境界部バイアス制御能を強化したこと。これらの改良システムを備えたC-2U実験は、FRC性能の劇的な向上を実証することに成功し、巨視的に安定で高温のプラズマ状態を最大5+ msにわたり維持する先進ビーム駆動FRCの持続を達成した。最高の放電におけるプラズマ反磁性は、記録的な11 ms超の寿命に達し、これはC-2の2倍の時間スケールである。C-2Uのプラズマ性能は、維持特性を含め、NBパルス持続時間と強い相関を示し、NB入射による蓄積高速イオン集団のため、反磁性はNB終了後も数ミリ秒持続する。パワーバランス解析は、平衡および輸送パラメータの大幅な改善を示しており、電子エネルギー閉じ込め時間は電子温度と強く相関する。すなわち、C-2Uにおける閉じ込め時間はTeの正のべき乗に強くスケーリングする。