Collisional merging formation of field-reversed configurations (FRCs) at super Alfvénic velocity have been successfully initiated in the FAT-CM device at Nihon University. It is experimentally evidenced that the quiescent FRC profile is formed in a self-organizational manner after distructive disturbances by the super Alfvénic collision of two translated magnetized plasmoids. A drastic increase of the excluded flux compared to the field-reversed theta-pinch formation section has also been observed. This formation process has an important role in realizing an FRC based high-beta reactor core to capture high-energy beam ions, and it has been clearly observed by magnetic diagnostics of excluded flux and internal probe array. The experimental results are compared with two-dimensional magnetohydrodynamic (MHD) simulation results computed for the typical conditions of the FAT-CM experiments. Collisional merging of the two separately translated FRCs causes a conversion of the kinetic energy to mostly thermal ion energy, which contrasts with the spheromak merging dominated by magnetic energy in an MHD manner, resulting in an increase of the ion pressure and polodal flux that drastically expands the FRC volume.
超アルフヴェン速度での磁化プラズモイドの衝突合体による場反転配位（FRC）の形成が、日本大学のFAT-CM装置において成功裏に実証された。超アルフヴェン速度での2つの並進磁化プラズモイドの衝突による破壊的擾乱の後、静穏なFRCプロファイルが自己組織化的に形成されることが実験的に確認された。また、場反転シータピンチ形成と比較して、排除磁束の顕著な増大が観測された。この形成過程は、高エネルギー粒子ビームを捕捉するための高ベータ炉心を実現する上で重要な役割を果たすものであり、排除磁束および内部プローブによる磁気診断によって明確に観測された。実験結果は、FAT-CM実験の典型的な条件に対して計算された2次元磁気流体力学（MHD）シミュレーション結果と比較された。2つの別々に並進したFRCの衝突合体により、運動エネルギーは主にイオンの熱エネルギーへと変換される。これは、MHD的な方法で磁気エネルギーが支配的なスフェロマーク合体とは対照的であり、その結果、イオン圧力とポロイダル磁束が増大し、FRC体積が劇的に拡大することが示された。