A multiple-mirror DT reactor with injected power supplied by a fast neutral D beam is considered, and the power-balance equations for the hot and warm components are solved. For a fixed mirror ratio M1 and fixed Q = fusion power/injected power, the warm- and hot-deuterium fractions, the warm temperature, and the injection energy are determined so as to minimize the plasma pressure-reactor length product p1L. The equilibrium hot-ion distribution and the energy transfer factors are found analytically from the Fokker-Planck equation. For Q = 2.8 and M1 = 3.3, it is found that the additional hot-component fusion reactions produce a 26% reduction in p1L, to 4 × 105 bar·m. The seeding of the plasma with low-Z impurities so as to reduce the axial power loss has also been considered. Using a corona equilibrium model and optimizing the impurity fraction, an additional 10% reduction in p1L is obtained.
複数ミラーDT反応器において、高速中性粒子ビームによる入射電力を伴う場合を考察し、高温成分と低温成分に対するパワーバランス方程式を解いた。ミラー比M1とQ(核融合出力/入射電力)を固定したとき、プラズマ圧力と反応器長の積pLを最小化するように、低温・高温重水素成分の割合、低温成分温度、および入射エネルギーを決定した。高温イオンの平衡分布関数とエネルギー伝達係数は、フォッカー・プランク方程式から解析的に求めた。Q=2.8、M1=3.3の場合、高温成分による追加の核融合反応により、pLは4×10⁵ bar·mまで26%減少することがわかった。また、軸方向の電力損失を低減するための低Z不純物のシーディングについても考察した。コロナ平衡モデルを用いて不純物割合を最適化した結果、pLはさらに10%減少した。