Collisional-merging is a way to form high-performance field-reversed configuration (FRC) plasma. An experiment device named HUST-FRC (HFRC) is under construction in Huazhong University of Science and Technology, which will be used to investigate the FRC formation through collisionalmerging. In this research, a magnetohydrodynamics simulation software called USim is used to study the effect of the initial density of plasma, the amplitude of the bias magnetic field, the configuration of the bias field, the rise time of the main field and the magnetic field ripple on the plasma parameters to facilitate the design and operation of HFRC. Preliminary simulation results show that cusp configuration, lower ripple, higher initial density, an initial bias field of −0.15 T or −0.2 T, and a rise time of 4 μs are conducive to the formation of high-performance FRC plasma in the HFRC device.
衝突合体は、高性能な磁場反転配位（FRC）プラズマを形成する一つの方法である。華中科技大学では、HUST-FRC（HFRC）と名付けられた実験装置が建設中であり、この装置は衝突合体によるFRC形成を調査するために使用される予定である。本研究では、USimと呼ばれる磁気流体力学シミュレーションソフトウェアを用いて、プラズマの初期密度、バイアス磁場の振幅、バイアス磁場の配位、主磁場の立ち上がり時間、および磁場リップルがプラズマパラメータに及ぼす影響を調べ、HFRCの設計と運転を支援する。予備的なシミュレーション結果は、カスプ配位、より低いリップル、より高い初期密度、−0.15 Tまたは−0.2 Tの初期バイアス磁場、および4 μsの立ち上がり時間が、HFRC装置における高性能FRCプラズマの形成に有利であることを示している。