Magneto-inertial fusion (MIF) approaches take advantage of an embedded magnetic field to improve plasma energy confinement by reducing thermal conduction relative to conventional inertial confinement fusion (ICF). MIF reduces required precision in the implosion and the convergence ratio. Since 2008 (Wurden et al 2008 IAEA 2008 Fusion Energy Conf. (Geneva, Switzerland, 13–18 October) IC/P4-13 LA-UR-08-0796) and since our prior refereed publication on this topic (Degnan et al 2008 IEEE Trans. Plasma Sci.36 80), AFRL and LANL have developed further one version of MIF. We have (1) reliably formed, translated, and captured field reversed configurations (FRCs) in magnetic mirrors inside metal shells or liners in preparation for subsequent compression by liner implosion; (2) imploded a liner with interior magnetic mirror field, obtaining evidence for compression of a 1.36 T field to 540 T; (3) performed a full system experiment of FRC formation, translation, capture, and imploding liner compression operation; (4) identified by comparison of 2D-MHD simulation and experiments factors limiting the closed-field lifetime of FRCs to about half that required for good liner compression of FRCs to multi-keV, 1019 ion cm−3, high energy density plasma (HEDP) conditions; and (5) designed and prepared hardware to increase that closed-field FRC lifetime to the required amount. Those lifetime experiments are now underway, with the goal of at least doubling closed-field FRC lifetimes and performing FRC implosions to HEDP conditions this year. These experiments have obtained imaging evidence of FRC rotation, and of initial rotation control measures slowing and stopping such rotation. Important improvements in fidelity of simulation to experiment have been achieved, enabling improved guidance and understanding of experiment design and performance.
磁気慣性核融合（MIF）アプローチは、埋め込まれた磁場を利用して、従来の慣性核融合（ICF）と比較して熱伝導を低減することにより、プラズマ閉じ込めを改善する。MIFは、爆縮と収束比に必要な精度を低減する。2008年以降（Wurdenら 2008 IAEA 2008核融合会議（ジュネーブ、10月13日〜18日）IC/P4-13 LA-UR-08-0796）、および本テーマに関する我々の以前の査読付き出版物（Degnanら 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36, 80）以降、AFRLとLANLはMIFの一バージョンをさらに発展させてきた。我々は、(1) その後のライナー爆縮による圧縮に備えて、金属シェルまたはライナー内の磁気ミラー中で逆転磁場配位（FRC）を確実に形成、輸送、捕捉し、(2) 内部磁気ミラー磁場を備えたライナーを爆縮させ、1.36 Tの磁場が540 Tまで圧縮された証拠を得て、(3) FRC形成、輸送、捕捉、および爆縮ライナー圧縮動作の全システム実験を実施し、(4) 2D MHDシミュレーションと実験の比較により、FRCの閉じ込め寿命を、多 keV、10¹⁹イオン cm⁻³、高エネルギー密度プラズマ（HEDP）条件への良好なライナー圧縮に必要な値の約半分に制限する要因を特定し、(5) その閉じ込め寿命を必要な値まで延長するためのハードウェアを設計および準備した。これらの寿命実験は現在進行中であり、目標はFRC閉じ込め寿命を少なくとも2倍に延長し、今年中にHEDP条件へのFRC爆縮を実現することである。これらの実験により、FRC回転の画像証拠と、そのような回転を減速および停止させる初期の回転制御手段の証拠が得られている。シミュレーションの実験に対する忠実度において重要な改善が達成され、実験設計と性能の理解と指導が向上した。