Electrostatic plasma confinement and magnetic electrostatic plasma confinement (MEPC) have been studied for four decades. The multiple potential well hypothesis, postulated to explain high neutron yields from Hirsch's colliding beam experiment (1968), has been supported by several pieces of evidence, but results were inconclusive. Magnetic shielding of the grid was developed to reduce the required beam current and to prevent grid overheating. Electrostatic plugging of magnetic cusps evolved to a similar configuration. Due to low budgets, early MEPC experiments used spindle cusps, which are poor for plasma confinement. Later experiments used multipole cusps or a linear set of ring cusps, which have larger volumes of field-free plasma. To keep the self-shielding voltage drop Delta phi <or=100 kV, the electron density na in the anode gap should be less than about 1019 m-3. The central plasma density can be an order of magnitude higher. The ATOLL toroidal quadrupole had anomalous electron energy transport, but the Jupiter-2M linear set of ring cusps achieved a transport rate about a factor of two above the classical rate. With near-classical transport, a power gain ratio Q approximately=10 is predicted for a reactor with rp=3m, Ba=6T, and applied voltage phi A=400 kV. Besides producing electricity and synthetic fuels, MEPC reactors could be used for heavy ion beams sources and neutron generators. The main issues of concern for MEPC reactor development are electron transport, plasma purity and electrode alignment and voltage holding.
静電プラズマ閉じ込めおよび磁気静電プラズマ閉じ込め（MEPC）は、40年にわたり研究されてきた。Hirschの衝突ビーム実験（1968年）における高い中性子収率を説明するために提唱された多重ポテンシャル井戸仮説は、いくつかの証拠によって支持されているが、結果は決定的ではなかった。グリッドの磁気シールドは、必要なビーム電流を低減し、グリッドの過熱を防ぐために開発された。磁気カスプの静電プラグは、同様の構成へと発展した。予算が限られていたため、初期のMEPC実験ではスピンドルカスプが使用されたが、これはプラズマ閉じ込めには不適切であった。その後の実験では、より大きな体積の無磁場プラズマを有するマルチポールカスプまたは線状リングカスプのセットが使用された。自己シールド電圧降下Δφ≦100kVを維持するには、陽極ギャップ内の電子密度n_aは約10^19 m^-3未満であるべきである。中心プラズマ密度は1桁高くすることができる。ATOLLトロイダル四重極では異常電子エネルギー輸送が見られたが、Jupiter-2M線状リングカスプセットでは、古典的な値の約2倍の輸送率が達成された。ほぼ古典的な輸送を仮定すると、rp=3m、Ba=6T、印加電圧φA=400kVの炉心では、出力増倍率Q≒10が予測される。MEPC炉は、発電と合成燃料の生成に加えて、重イオンビーム源や中性子発生装置にも使用できる可能性がある。MEPC炉の開発における主な懸念事項は、電子輸送、プラズマ純度、電極のアライメントと電圧保持である。