核融合実験のリスト

1978年から1981年に廃止されるまで慣性閉じ込め核融合実験に使用されたシヴァレーザーのターゲットチャンバー
TFTRのプラズマチャンバー は磁気閉じ込め核融合実験に使用され、1994年に11MWの核融合発電

核融合発電の開発に向けた実験は、必ず専用の機械で行われ、これらの機械はプラズマ燃料を閉じ込めて高温に保つ原理に応じて分類できます。

主な分類は、磁場閉じ込めと慣性閉じ込めである。磁場閉じ込めでは、高温プラズマの膨張傾向は、プラズマ中の電流と外部コイルによって生成される磁場との間のローレンツ力によって打ち消される。粒子密度は、10 18から10 22  m −3および線寸法の範囲0.1～10 m。粒子とエネルギーの閉じ込め時間は1ミリ秒未満から1秒以上までの範囲ですが、構成自体は、粒子、エネルギー、電流の投入によって数百倍、あるいは数千倍も長い時間維持されることがよくあります。プラズマを無期限に維持できるコンセプトもあります。

対照的に、慣性閉じ込めでは、プラズマの膨張に対抗するものは何もありません。閉じ込め時間とは、プラズマの圧力が粒子の慣性に打ち勝つのにかかる時間であり、これがその名の由来です。密度は、10 31から10 33  m −3、プラズマ半径は1～100マイクロメートルの範囲です。これらの条件は、ミリメートルサイズの固体ペレットにナノ秒レーザーまたはイオンパルスを照射することで得られます。ペレットの外層はアブレーションされ、反作用力によって燃料の中央10%が10倍または20倍に圧縮され、10 3倍または20倍になります。固体密度の10の4倍。これらのマイクロプラズマはナノ秒単位で分散します。核融合発電炉では、1秒間に数回の繰り返し周波数が必要になります。

磁気閉じ込め

磁気閉じ込め実験の分野では、トロイダル磁場トポロジーと開放磁場トポロジーに大きく分けられます。一般的に、プラズマを磁場に平行な方向よりも垂直な方向に閉じ込める方が簡単です。平行閉じ込めは、磁力線を円またはより一般的にはトロイダル面に曲げるか、両端で磁力線の束を狭めることで解決できます。これにより、一部の粒子が鏡効果によって反射されます。トロイダル形状は、装置自体がトロイダル形状、つまりプラズマの中心を通る固体コアを備えているかどうかによってさらに細分化できます。もう 1 つの方法は、固体コアを持たず、プラズマ内の電流によってトロイダル磁場を生成することです。

ミラーマシンは、形状が単純で、粒子エネルギーを電気に直接変換できる可能性が高いという利点があります。一般的に、トロイダルマシンよりも高い磁場を必要としますが、最大の問題は閉じ込め性能であることが判明しました。良好な閉じ込め性能を得るには、磁場に垂直に移動する粒子の数が、磁場に平行に移動する粒子の数より多くなければなりません。しかし、このような非マクスウェル速度分布を維持することは非常に困難で、エネルギーコストも高くなります。

ミラーの持つ機械形状の単純さという利点は、コンパクト・トロイドを生成する機械でも維持されますが、中心導体を持たないことで安定性に潜在的な欠点があり、磁気形状を制御（ひいては最適化）する可能性は一般的に低くなります。コンパクト・トロイドのコンセプトは、トロイダル機械のコンセプトよりも一般的に開発が遅れています。これは必ずしも主流のコンセプトよりも優れた性能を発揮できないことを意味するわけではありませんが、それに伴う不確実性ははるかに大きいです。

円形の磁力線を持つZピンチは、ある意味で独自の概念と言えるでしょう。これは最初に試みられた概念の一つでしたが、あまり成功しませんでした。さらに、電極を必要とするパルスマシンを実用的なリアクターにするための説得力のある概念は存在しませんでした。

高密度プラズマフォーカスは、プラズマ中の電流を利用してトロイドを生成する、議論の的となっている「非主流」の装置です。これは非平衡状態のプラズマを利用するパルス駆動装置であり、粒子エネルギーを電気に直接変換する可能性を秘めています。この装置の将来性を見極めるため、比較的新しい理論を検証する実験が進行中です。

トロイダルマシン

トロイダル型装置は、トカマクや逆磁場ピンチ（RFP）のように軸対称型、あるいはステラレータのように非対称型にすることができる。トロイダル対称性を放棄することで得られる自由度の増加は、最終的には閉じ込め性能の向上に利用できる可能性があるが、その代償として、工学、理論、そして実験診断の複雑さが増す。ステラレータは一般的に周期性を持ち、例えば5回回転対称性を持つ。RFPは、コイルにおける磁場が低いなどの理論的な利点があるにもかかわらず、あまり成功していない。

トカマク

デバイス名[1]状態工事手術位置組織主半径/副半径Bフィールドプラズマ電流目的画像
T-1（トカマク-1）[2]シャットダウン19571958–1959ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.625メートル/0.13メートル1 T0.04 MA最初のトカマクT-1
T-2（トカマク2）[2]リサイクル→FT-119591960～1970年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.62メートル/0.22メートル1 T0.04 MA
T-3（トカマク3）[2]シャットダウン19601962年～？ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所1メートル/0.12メートル3.5 T0.15 MAボーム拡散を10倍に克服、温度10 MK、監禁時間10ミリ秒
T-5（トカマク5）[2]シャットダウン?1962～1970年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.625メートル/0.15メートル1.2 テラ0.06 MA垂直方向および水平方向のプラズマ平衡の調査
TM-1シャットダウン??ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所
TM-2シャットダウン?1965ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所
TM-3シャットダウン?1970ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所
FT-1 [2]リサイクル→CASTORT-21972–2002ソビエト連邦サンクトペテルブルクヨッフェ研究所0.62メートル/0.22メートル1.2 テラ0.05 MA
ST（対称トカマク）シャットダウンモデルC1970～1974年アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所1.09メートル/0.13メートル5.0 トン0.13 MAモデルCステラレータから改造されたアメリカ初のトカマク
T-6（トカマク6）シャットダウン?1970～1974年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.7メートル/0.25メートル1.5 T0.22 MA
トゥマン-2、2Aシャットダウン?1971–1985ソビエト連邦サンクトペテルブルクヨッフェ研究所0.4メートル/0.08メートル1.5 T0.012 MA
ORMAK（オークリッジトカMAK）シャットダウン1971–1976アメリカ合衆国オークリッジオークリッジ国立研究所0.8メートル/0.23メートル2.5 T0.34 MA最初に達成した20 MKプラズマ温度ORMAKプラズマ容器
ダブレットIIシャットダウン1972～1974年アメリカ合衆国サンディエゴゼネラル・アトミックス0.63メートル/0.08メートル0.95 T0.21 MA
ATC（断熱トロイダル圧縮機）シャットダウン1971–19721972～1976年アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.88メートル/0.11メートル2T0.05 MA圧縮プラズマ加熱の実証ATCの概略図
T-9（トカマク9）シャットダウン?1972–1977ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.36メートル/0.07メートル1 T
TO-1シャットダウン?1972–1978ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.6メートル/0.13メートル1.5 T0.07 MA
アルカトールA（アルト・カンポ・トロ）シャットダウン?1972–1978アメリカ合衆国ケンブリッジマサチューセッツ工科大学0.54メートル/0.10メートル9.0トン0.3 MA
JFT-2（原研核融合トーラス2）シャットダウン?1972～1982年日本中日本原子力研究所0.9メートル/0.25メートル1.8 T0.25 MA
乱流トカマク フラスカーティ (TTF、トレロ)シャットダウン1973イタリアフラスカティエニア0.3メートル/0.04メートル1 T0.005 MA乱流プラズマ加熱の研究
パルセーター[3]シャットダウン1970～1973年1973–1979ドイツ ガルヒングマックス・プランク・プラズマ物理学研究所0.7メートル/0.12メートル2.7 T0.125 MAトカマクによる高密度動作の発見
TFR (トカマク ド フォントネ オー ローズ)シャットダウン1973–1984フランスフォントネー・オー・ローズCEA0.98メートル/0.2メートル6トン0.49 MA
T-4（トカマク4）[2]シャットダウン?1974～1978年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.9メートル/0.16メートル5 T0.3 MA大規模なプラズマ破壊の前に急速な熱消滅を観測
ダブレットIIAシャットダウン1974～1979年アメリカ合衆国サンディエゴゼネラル・アトミックス0.66メートル/0.15メートル0.76 T0.35 MA
ペトゥラBシャットダウン?1974～1986年フランスグルノーブルCEA0.72メートル/0.18メートル2.7 T0.23 MA
T-10（トカマク-10）[2]運用1975年～ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所1.50メートル/0.37メートル4T0.8 MA当時最大のトカマクT-10の模型
T-11（トカマク-11）シャットダウン?1975–1984ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.7メートル/0.25メートル1 T
PLT（プリンストン大型トーラス）シャットダウン1972～1975年1975～1986年アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所1.32メートル/0.42メートル4T0.7 MA最初に達成した1 MAプラズマ電流プリンストン大型トーラスの建設
ダイバータ入射トカマク実験（DITE）シャットダウン1975–1989イギリスカルハム英国原子力庁1.17メートル/0.27メートル2.7 T0.26 MA
JIPP T-IIシャットダウン?1976日本名古屋名古屋大学0.91メートル/0.17メートル3T0.16 MA
TNT-Aシャットダウン?1976日本東京東京大学0.4メートル/0.09メートル0.42 テラ0.02 MA
T-8（トカマク8）[2]シャットダウン?1976年～？ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.28メートル/0.048メートル0.9 T0.024 MA最初のD字型トカマク
マイクロトル[4]シャットダウン?1976～1983年?アメリカ合衆国ロサンゼルスUCLA0.3メートル/0.1メートル2.5 T0.12 MA血漿不純物制御と診断開発
マクロター[4]シャットダウン?1970年代～80年代アメリカ合衆国ロサンゼルスUCLA0.9メートル/0.4メートル0.4 テラ0.1 MA径方向電流によるプラズマ回転の理解
トゥマン3号[2]運用?1977年～
（1990年～、3M）		ソビエト連邦サンクトペテルブルクヨッフェ研究所0.55メートル/0.23メートル3T0.18 MA断熱圧縮、RFおよびNB加熱、Hモードおよびパラメトリック不安定性を研究する
トール[5]シャットダウン?イタリアミラノミラノ大学0.52メートル/0.195メートル1 T0.055 MA
FT（フラスカティ・トカマク）シャットダウン1978イタリアフラスカティエニア0.83メートル/0.20メートル10トン0.8 MA
PDX（ポロイダルダイバータ実験）シャットダウン?1978–1983アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所1.4メートル/0.4メートル2.4 トン0.5 MA
ISX-Bシャットダウン?1978～1984年アメリカ合衆国オークリッジオークリッジ国立研究所0.93メートル/0.27メートル1.8 T0.2 MA高ベータ操作を試みる
ダブレットIIIシャットダウン1978～1985年アメリカ合衆国サンディエゴゼネラル・アトミックス1.45メートル/0.45メートル2.6 T0.61 MA
T-12（トカマク-12）シャットダウン?1978～1985年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所0.36メートル/0.08メートル1 T0.03 MA
アルカトールC（アルト・カンポ・トロ）シャットダウン?1978–1986アメリカ合衆国ケンブリッジマサチューセッツ工科大学0.64メートル/0.16メートル13 T0.8 MA
T-7（トカマク-7）[2]リサイクル→HT-7 [6]?1979–1985ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所1.2メートル/0.31メートル3T0.3 MA超伝導トロイダル磁場コイルを備えた最初のトカマク
ASDEX（軸対称ダイバータ実験）[7]リサイクル→HL-2A1973～1980年1980～1990年ドイツ ガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所1.65メートル/0.4メートル2.8 トン0.5 MA1982年のHモードの発見
FT-2 [2]運用?1980年～ソビエト連邦サンクトペテルブルクヨッフェ研究所0.55メートル/0.08メートル3T0.05 MAHモード物理、LH加熱
TEXTOR（技術指向型研究トカマク実験）[8] [9]シャットダウン1976～1980年1981～2013年ドイツユーリッヒユーリッヒ研究センター1.75メートル/0.47メートル2.8 トン0.8 MAプラズマ壁相互作用の研究
TFTR（トカマク核融合試験炉）[10]シャットダウン1980～1982年1982–1997アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所2.4メートル/0.8メートル5.9 トン3 MA科学的損益分岐点を試み、核融合エネルギーの記録を達成10.7MW、温度は510 MKTFTRプラズマ容器
トカマク・ド・ヴァレンヌ(TdeV)シャットダウン?1983–1997カナダモントリオールカナダ国立研究評議会0.83メートル/0.27メートル1.5 T0.3 MA[11]
JFT-2M（原研フュージョン・トーラス2M）シャットダウン?1983–2004日本中日本原子力研究所1.3メートル/0.35メートル2.2 トン0.5 MA
JET（欧州共同トーラス）[12]シャットダウン1978–19831983～2023年イギリス カルハム英国原子力庁2.96メートル/0.96メートル4T7 MA核融合出力の記録16.1MW（1997年）、核融合エネルギー69 MJ（2023年）1991年のJET
ノヴィロ[13] [14]シャットダウンNOVA-II1983–2004メキシコメキシコシティ国立核研究所0.23メートル/0.06メートル1 T0.01 MAプラズマ壁相互作用の研究
JT-60（日本トーラス60）[15]リサイクル→JT-60U1985–1989日本中日本原子力研究所3メートル/0.95メートル4T2.6 MA高ベータ定常運転、最高の核融合三重積JT-60真空容器
CCT（連続電流トカマク）シャットダウン?1986～199年?アメリカ合衆国ロサンゼルスUCLA1.5メートル/0.4メートル0.2 テラ0.05 MAHモード研究
DIII-D [16]運用1986年[17]1986年～アメリカ合衆国サンディエゴゼネラル・アトミックス1.67メートル/0.67メートル2.2 トン3 MAトカマクの最適化DIII-D真空容器
STOR-M（サスカチュワン・トーラス改良型）[18]運用1987年～カナダサスカトゥーンプラズマ物理学研究所（サスカチュワン州）0.46メートル/0.125メートル1 T0.06 MAプラズマ加熱と異常輸送の研究
T-15 [2]リサイクル→T-15MD1983–19881988～1995年ソビエト連邦モスクワクルチャトフ研究所2.43メートル/0.78メートル3.6 トン1 MA最初の超伝導トカマク、パルス持続時間1.5秒切手上のT-15
トーレ・スープラ[19]リサイクル→西1988～2011年フランスカダラッシュフュージョン管理局の研究局2.25メートル/0.7メートル4.5 T2 MA能動冷却機能を備えた大型超伝導トカマク
アディティア（トカマク）運用1989年～インドガンディーナガルプラズマ研究所0.75メートル/0.25メートル1.2 テラ0.25 MA
コンパス（コンパクトアセンブリ）[20] [21]運用1980年～1989年～チェコ共和国 プラハチェコ科学アカデミープラズマ物理研究所0.56メートル/0.23メートル2.1 トン0.32 MAITERのプラズマ物理研究COMPASSプラズマチャンバー
FTU (フラスカティ トカマク アップグレード)運用1990年～イタリアフラスカティエニア0.935メートル/0.35メートル8トン1.6 MA
START（小型タイトアスペクト比トカマク）[22]リサイクル →プロトスフィラ1990～1998年イギリスカルハム英国原子力庁0.3m /?0.5 T0.31 MA最初のフルサイズ球状トカマク
JT-60U（日本版トーラス60アップグレード）シャットダウン1989–19911991–2008日本中日本原子力研究所3.4メートル/1.0メートル4T3 MA損益分岐点付近でのエネルギー閉じ込めを調査する
ASDEXアップグレード（軸対称ダイバータ実験）運用1991年～ドイツ ガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所1.65メートル/0.5メートル2.6 T1.4 MAASDEX アップグレード プラズマ容器セグメント
アルカトール C-Mod (アルト カンポ トロ) [23]シャットダウン1986年～1991～2016年アメリカ合衆国ケンブリッジマサチューセッツ工科大学0.68メートル/0.22メートル8トン2 MA記録的な血漿圧力2.05バールアルカトールC-Modプラズマ容器
ISTTOK (Instituto Superior Técnico Técnico TOKamak) [24]運用1992年～ポルトガル リスボンプラズマ核研究所0.46メートル/0.085メートル2.8 トン0.01 MA
TCV (トカマク→設定変数) [25]運用1992年～スイスローザンヌエコール ポリテクニック連邦ローザンヌ校0.88メートル/0.25メートル1.43 トン1.2 MA監禁研究TCVプラズマ容器
HBT-EP（高ベータトカマク拡張パルス）運用1993年～アメリカ合衆国ニューヨーク市コロンビア大学プラズマ物理学研究所0.92メートル/0.15メートル0.35 トン0.03 MA高ベータトカマクHBT-EPスケッチ
HT-7（合肥トカマク7）シャットダウン1991–1994 (T-7)1995～2013年中国合肥合肥物理科学研究所1.22メートル/0.27メートル2T0.2 MA中国初の超伝導トカマク
ペガサス・トロイダル実験[26]運用?1996年～アメリカ合衆国マディソンウィスコンシン大学マディソン校0.45メートル/0.4メートル0.18 テラ0.3 MA非常に低いアスペクト比ペガサス・トロイダル実験
NSTX（国立球状トーラス実験）[27]運用1999年～アメリカ合衆国プレインズボロ・タウンシッププリンストンプラズマ物理学研究所0.85メートル/0.68メートル0.3 テラ2 MA球状トカマクの概念を研究する国立球状トーラス実験
Globus-M（UNU Globus-M）[28]運用1999年～ロシアサンクトペテルブルクヨッフェ研究所0.36メートル/0.24メートル0.4 テラ0.3 MA球状トカマクの概念を研究する
ET（電気トカマク）リサイクル → ETPD19981999–2006アメリカ合衆国ロサンゼルスUCLA5メートル/1メートル0.25 トン0.045 MA当時最大のトカマク電気トカマク.jpg
TCABR (トカマク運転手アルフベン・ブレジリアン)運用1980～1999年1999年～スイスローザンヌ、
ブラジルサンパウロ		サンパウロ大学0.615メートル/0.18メートル1.1 テラ0.10 MA南半球で最も重要なトカマク
CDX-U（電流駆動実験アップグレード）リサイクル→LTX2000～2005年アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.3m /?0.23 テラ0.03 MAプラズマ壁中のリチウムの研究CDX-Uのセットアップ
MAST（メガアンペア球状トカマク）[29]リサイクル→MASTアップグレード1997～1999年2000～2013年イギリスカルハム英国原子力庁0.85メートル/0.65メートル0.55 T1.35 MA核融合用球状トカマクの調査MASTのプラズマ
HL-2A (フアン・リウキ-2A)運用2000～2002年2002～2018年中国 成都サウスウェスタン物理学研究所1.65メートル/0.4メートル2.7 T0.43 MAHモード物理、ELM軽減
SST-1（定常超伝導トカマク）[30]運用2001年～2005年～インドガンディーナガルプラズマ研究所1.1メートル/0.2メートル3T0.22 MA生産する1000秒延長ダブルヌルダイバータプラズマ
EAST（先進超伝導実験トカマク）[31]運用2000～2005年2006年～中国合肥合肥物理科学研究所1.85メートル/0.43メートル3.5 T0.5 MA超高温プラズマ1066秒と20秒で160 M°C [32] [33]EASTの図面
J-TEXT（共同テキスト）運用テキスト（テキサス実験トカマク）2007年～中国 武漢華中科技大学1.05メートル/0.26メートル2.0 トン0.2 MAプラズマ制御の開発
KSTAR（韓国超伝導トカマク先端研究機構）[34]運用1998～2007年2008年～韓国大田国立核融合研究所1.8メートル/0.5メートル3.5 T2 MA完全超伝導磁石を備えたトカマク、48秒間の動作100MK [35]KSTAR
LTX（リチウムトカマク実験）運用2005–20082008年～アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.4m /?0.4 テラ0.4 MAプラズマ壁中のリチウムの研究リチウムトカマク実験プラズマ容器
QUEST（九州大学定常球状トカマク実験）[36] [37]運用2008年～日本春日九州大学0.68メートル/0.4メートル0.25 トン0.02 MA球状トカマクの定常運転の研究クエスト
カザフスタン材料試験用トカマク（KTM）運用2000～2010年2010年～カザフスタンクルチャトフカザフスタン共和国国立原子力センター0.86メートル/0.43メートル1 T0.75 MA壁とダイバータの試験
ST25-HTS [38]運用2012～2015年2015年～イギリスカルハムトカマク・エナジー株式会社0.25メートル/0.125メートル0.1 テラ0.02 MA定常プラズマプラズマ搭載ST25-HTS
WEST（定常トカマクにおけるタングステン環境）運用2013～2016年2016年～フランスカダラッシュフュージョン管理局の研究局2.5メートル/0.5メートル3.7 トン1 MA能動冷却機能付き超伝導トカマク西側チャンバー
ST40 [39]運用2017～2018年2018年～イギリスディドコットトカマク・エナジー株式会社0.4メートル/0.3メートル3T2 MA最初の高磁場球状トカマクに到達100MKプラズマST40 設計図
MAST-U（メガアンペア球状トカマクアップグレード）[40]運用2013～2019年2020年～イギリスカルハム英国原子力庁0.85メートル/0.65メートル0.92 テラ2 MA球状トカマクの新しい排気コンセプトをテストする
HL-3 / HL-2M (フアン・リウキ-2M) [41]運用2018～2019年2020年～中国 楽山サウスウェスタン物理学研究所1.78メートル/0.65メートル2.2 トン1.2 MA細長いプラズマ200 MKHL-2M
JT-60SA（日本のトーラス-60スーパー、改良型）[42]運用2013～2020年2021年～日本中日本原子力研究所2.96メートル/1.18メートル2.25 T5.5 MA完全な非誘導定常運転により、ITERおよびDEMOのプラズマ構成を最適化します。JT-60SA
T-15MD運用2010～2020年2021年～ロシアモスクワクルチャトフ研究所1.48メートル/0.67メートル2T2 MAハイブリッド核融合/核分裂炉T-15MDコイルシステム
イグナイター[43]2022年に中止[44]--ロシアトロイツクエニア1.32メートル/0.47メートル13 T11 MA自立プラズマと計画されている核融合発電100MW
HH70（ホンホアン70）[45] [46]運用2022～2024年2024年以降中国上海エネルギー特異点0.75メートル/0.31メートル2.5 TREBCO高温超伝導コイル
SPARC [47] [48] [49] [50] [51]工事中2021年～2026年?アメリカ合衆国 デベンス、マサチューセッツ州コモンウェルス核融合システムとMITプラズマ科学核融合センター1.85メートル/0.57メートル12.2 トン8.7 MAReBCOコイルと100MWの核融合発電計画SPARCの想像図
ITER [52]工事中2013～2034年?2034年?フランス カダラッシュITER評議会6.2メートル/2.0メートル5.3 トン15 MA  ?発電所規模での核融合の実現可能性を実証する500MWの核融合発電ITERの小規模モデル
燃焼プラズマ実験超伝導トカマク（BEST）[53] [54]工事中2023～2027年?2027年?中国 合肥合肥総合国家科学センターエネルギー研究所3.6メートル/1.1メートル6.15 T  ?7 MA  ?EASTとCFETRの中間ステップ[1]
DTT（ダイバータ・トカマク試験施設）[55] [56] [57]計画済み2022～2029年?2029年?イタリア フラスカティエニア2.19メートル/0.70メートル5.85 T  ?5.5 MA  ?電力の排出を研究するための超伝導トカマク
SST-2（定常状態トカマク-2）[58]計画済み2027年?インドグジャラートプラズマ研究所4.42メートル/1.47メートル5.42 トン11.2 MAトリチウム増殖と最大500MWの出力を備えた本格的な核融合炉
CFETR（中国核融合工学試験炉）[59]計画済み≥20242030年？中国中国科学院プラズマ物理研究所7.2メートル/2.2メートル ？6.5T  ?14 MA  ?ITERとDEMO、計画されている核融合発電の間のギャップを埋める1000MW
ST-F1（球状トカマク - 核融合1）[60]計画済み2027年?イギリスディドコットトカマク・エナジー株式会社1.4メートル/0.8メートル ？4T5 MAQ=3で数百MWの電気出力が計画されている球状トカマク（2024年時点では会社側は言及していない）
STX（ST80-HTS）計画済み2026年?2030年？イギリスカルハムトカマク・エナジー株式会社15分間のパルス運転が可能な球状トカマク[61] [62]
ST-E1計画済み2030年代？イギリスカルハムトカマク・エナジー株式会社球状トカマク200MWの計画純電力出力[63]
STEP（エネルギー生産用球状トカマク）計画済み2032～2040年2040 DD
2040年代中期 DT キャンペーン		イギリス ウェストバートン、ノッティンガムシャー英国原子力庁3メートル/2メートル ？?16.5 MA  ?球状トカマク100MWの計画電力出力[64]
JAデモ計画済み2030年？2050年？日本?8.5メートル/2.4メートル[65]5.94トン12.3 MA商用核融合炉開発のためのプロトタイプ1.5～2GWの核融合出力。[66]
K-DEMO (韓国の核融合実証トカマク炉) [67]計画済み2037年?韓国国立核融合研究所6.8メートル/2.1メートル7T12 MA  ?商業用核融合炉開発のプロトタイプ2200MWの核融合発電計画中のKDEMOの設計図
DEMO（デモンストレーショ発電所）計画済み2040年？2050年？?9メートル/3メートル ？6T  ?20 MA  ?商用核融合炉のプロトタイプDEMOのアーティストによる構想

ステラレーター

デバイス名状態工事手術タイプ位置組織主半径/副半径Bフィールド目的画像
モデルAシャットダウン1952–19531953年～？8の字アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.3メートル/0.02メートル0.1 テラ最初のステラレータ、卓上装置
モデルBシャットダウン1953–19541954–19598の字アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.3メートル/0.02メートル5 Tプラズマ診断の開発
モデルB-1シャットダウン?–19598の字アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.25メートル/0.02メートル5 T降伏した1 MKのプラズマ温度は、不純物からのX線放射による冷却を示している
モデルB-2シャットダウン19578の字アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.3メートル/0.02メートル5 T電子温度は最大10 MK
モデルB-3シャットダウン19571958年～8の字アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.4メートル/0.02メートル4T最後の8の字型装置、抵抗加熱プラズマの閉じ込め研究
モデルB-64シャットダウン19551955四角アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.5メートル/0.05メートル1.8 T
モデルB-65シャットダウン19571957～1960年競馬場アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.5メートル/0.05メートル3Tトロイダル磁場ダイバータの初使用、RF加熱の実証
モデルB-66シャットダウン19581958–1961競馬場アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.6メートル/0.075メートル4T大きなポンプアウト損失を示した
ヴェンデルシュタイン 1-Aシャットダウン1960競馬場ドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所0.35メートル/0.02メートル2Tℓ=3はステラレータがボーム拡散を克服できることを示した、「ミュンヘンの謎」
ヴェンデルシュタイン 1-Bシャットダウン1960競馬場ドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所0.35メートル/0.02メートル2Tℓ=2
モデルCリサイクル→ST1957–19611961–1969競馬場アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所1.9メートル/0.07メートル3.5 T「ポンプアウト」によるボーム拡散による大きなプラズマ損失に悩まされた
L-1シャットダウン19631963–1971ラウンドソビエト連邦モスクワレベデフ物理学研究所0.6メートル/0.05メートル1 Tソ連初のステラレータ、ボーム拡散を克服
シリウスシャットダウン1955–19591964～1975年?競馬場ソビエト連邦 ハリコフハリコフ物理技術大学（KIPT）0.7メートル/0.1メートル3Tヘリカルコイル形状によるプラズマ閉じ込めの調査
TOR-1シャットダウン19671967–1973ソビエト連邦モスクワレベデフ物理学研究所0.6メートル/0.05メートル1 T
TOR-2シャットダウン?1967–1973ソビエト連邦モスクワレベデフ物理学研究所0.63メートル/0.036メートル2.5 T
ウラガン1号シャットダウン1960～1967年1967年～？競馬場ソビエト連邦 ハリコフハリコフ物理技術研究所（NSC KIPT）国立科学センター1.1メートル/0.1メートル1 Tボーム拡散を30倍克服
CLASP（閉じた線と単一の粒子）[68]シャットダウン?1967年～？イギリスカルハム英国原子力庁0.3メートル/0.056メートル0.1 テラ高シアステラレータにおける電子の閉じ込めを研究する
ツイスト[68]シャットダウン?1967年～？イギリスカルハム英国原子力庁0.32メートル/0.045メートル0.3 テラ乱流加熱の研究
プロトCLEO [68]シャットダウン?1968年～？トロイダル磁場導体内の単回転ヘリカル巻線イギリスカルハム、
アメリカ合衆国マディソン		英国原子力庁0.4メートル/0.05メートル0.5 T新古典理論のプラズマ閉じ込め時間の確認
胴体[68]シャットダウン?1972年～？究極のトルサトロンイギリスカルハム英国原子力庁0.4メートル/0.05メートル2T
クレオ[68]シャットダウン?1974年～？イギリスカルハム英国原子力庁0.9メートル/0.125メートル2T粒子輸送とベータ限界の研究、トカマクと同様の性能を達成
ヴェンデルシュタイン 2-Aシャットダウン1965～1968年1968～1974年ヘリオトロンドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所0.5メートル/0.05メートル0.6 T良好なプラズマ閉じ込めヴェンデルシュタイン 2-A
土星[69]シャットダウン19701970年頃～？トルサトロンソビエト連邦 ハリコフハリコフ物理技術大学0.36メートル/0.08メートル1 T最初のトルサトロン、ℓ=3、m=8フィールド周期、KIPTのいくつかのトルサトロンのベース
ヴェンデルシュタイン 2-Bシャットダウン?～1970年1971年～？ヘリオトロンドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所0.5メートル/0.055メートル1.25 Tトカマクと同様の性能を実証ヴェンデルシュタイン 2-B
ヴィント-20 [70]シャットダウン19721973年～？トルサトロンソビエト連邦 ハリコフハリコフ物理技術大学0.315メートル/0.0725メートル1.8 T単極 ℓ=1、m=13 磁場周期
L-2シャットダウン?1975年～？ソビエト連邦モスクワレベデフ物理学研究所1メートル/0.11メートル2.0 トン
WEGA (グライフスヴァルトでのヴェンデルシュタイン実験)リサイクル→HIDRA1972～1975年1975～2013年古典的なステラレータドイツグライフスヴァルトマックス・プランクプラズマ物理学研究所0.72メートル/0.15メートル1.4 トンハイブリッド暖房の下部をテストするウェガ
ヴェンデルシュタイン 7-Aシャットダウン?1975～1985年古典的なステラレータドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所2メートル/0.1メートル3.5 Tプラズマ電流のない最初の「純粋な」ステラレータ、ステラレータの加熱問題を解決
ヘリオトロンEシャットダウン?1980年頃～？ヘリオトロン日本2.2メートル/0.2メートル1.9 T
ヘリオトロン-DRシャットダウン?1981年～？ヘリオトロン日本0.9メートル/0.07メートル0.6 T
ウラガン3号（M  [uk]）[71]運用?1982年～？[72]
男性：1990年～		トルサトロンウクライナ ハリコフハリコフ物理技術研究所（NSC KIPT）国立科学センター1.0メートル/0.12メートル1.3 トン?
オーバーン・トルサトロン（AT）シャットダウン?1984～1990年トルサトロンアメリカ合衆国オーバーンオーバーン大学0.58メートル/0.14メートル0.2 テラオーバーン・トルサトロン
ヴェンデルシュタイン 7-ASシャットダウン1982–19881988–2002モジュール式の高度なステラレータドイツガルヒングマックス・プランクプラズマ物理学研究所2メートル/0.13メートル2.6 T最初のコンピュータ最適化ステラレータ、1992年のステラレータでの最初のHモードヴェンデルシュタイン 7-AS
先進トロイダル施設（ATF）シャットダウン1984–1988年[73]1988～1994年トルサトロンアメリカ合衆国オークリッジオークリッジ国立研究所2.1メートル/0.27メートル2.0 トントカマクの大量導入後、アメリカ初の大型ステラレータ、高ベータ運転、1時間を超えるプラズマ運転先進トロイダル施設
コンパクトヘリカルシステム（CHS）シャットダウン?1989年～？ヘリオトロン日本トキ核融合科学研究所1メートル/0.2メートル1.5 T
コンパクトオーバーントルサトロン（CAT）シャットダウン?～1990年1990～2000年トルサトロンアメリカ合衆国オーバーンオーバーン大学0.53メートル/0.11メートル0.1 テラ磁束面を研究するコンパクトオーバーントルサトロン
H-1（ヘリアック-1）[74]運用1992年～ヘリアックオーストラリア キャンベラ、
中国		オーストラリア国立大学物理科学・工学研究科1.0メートル/0.19メートル0.5 T2017年に中国に出荷H-1NFプラズマ容器
TJ-K（トカマク・デ・ラ・フンタ・キール）[75]運用TJ-IU（1999）1994年～トルサトロンドイツキール、シュトゥットガルトシュトゥットガルト大学0.60メートル/0.10メートル0.5 T1つのヘリカルコイルセットと2つの垂直コイルセット。教育。2005年にキールからシュトゥットガルトに移転。
TJ-II（トカマク・デ・ラ・フンタII）[76]運用1991–19961997年～フレキシブルヘリアックスペインマドリード国立核融合研究所、エネルギー研究センター、メディア環境技術研究所1.5メートル/0.28メートル1.2 テラ柔軟な構成におけるプラズマの研究TJ-IIのCAD図面
LHD（大型ヘリカル装置）[77]運用1990～1998年1998年～ヘリオトロン日本トキ核融合科学研究所3.5メートル/0.6メートル3T大型超伝導コイルの長期動作を実証LHD断面
HSX（ヘリカル対称実験）[78]運用1999年～モジュラー、準螺旋対称アメリカ合衆国マディソンウィスコンシン大学マディソン校1.2メートル/0.15メートル1 Tトカマクに類似した準ヘリカル対称磁場におけるプラズマ輸送を調査するはっきりと見える非平面コイルを備えたHSX
ヘリオトロンJ [79]運用2000年～ヘリオトロン日本京都エネルギー理工学研究所1.2メートル/0.1メートル1.5 Tヘリカル軸ヘリオトロン構成の研究
コロンビア非中性トーラス（CNT）運用?2004年～円形の連結コイルアメリカ合衆国ニューヨーク市コロンビア大学0.3メートル/0.1メートル0.2 テラ非中性（主に電子）プラズマの研究
ウラガン2( M ) [71]運用1988～2006年2006年– [80]ヘリオトロン、トルサトロンウクライナ ハリコフハリコフ物理技術研究所（NSC KIPT）国立科学センター1.7メートル/0.22メートル2.4 トンℓ=2 トルサトロン
準ポロイダルステラレータ（QPS）[81] [82]キャンセル2001～2007年–モジュラーアメリカ合衆国オークリッジオークリッジ国立研究所0.9メートル/0.33メートル1.0 トンステラレーター研究QPSのエンジニアリング図面
NCSX（国立コンパクトステラレータ実験）キャンセル2004～2008年–ヘリアスアメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所1.4メートル/0.32メートル1.7 トン高β安定性NCSXのCAD図面
コンパクトトロイダルハイブリッド（CTH）運用?2007年頃トルサトロンアメリカ合衆国オーバーンオーバーン大学0.75メートル/0.2メートル0.7 Tハイブリッドステラレータ/トカマクCTH
HIDRA（ハイブリッドイリノイ研究応用デバイス）[83]運用2013～2014年（WEGA）2014年～?アメリカ合衆国 イリノイ州アーバナイリノイ大学0.72メートル/0.19メートル0.5 Tステラレータとトカマクを1つの装置に統合し、長パルス定常運転が可能。プラズマ壁相互作用を研究イリノイ州で再組み立てされたHIDRA
UST_2 [84]運用20132014年～モジュラー3周期準等力学スペイン マドリードマドリード・カルロス3世大学0.29メートル/0.04メートル0.089 テラ3DプリントされたステラレータUST_2のデザインコンセプト
ヴェンデルシュタイン7-X [85]運用1996～2022年2015年～ヘリアスドイツグライフスヴァルトマックス・プランクプラズマ物理学研究所5.5メートル/0.53メートル3T大型完全最適化ステラレータにおける定常プラズマヴェンデルシュタイン7-Xの模式図
SCR-1（コスタリカのステラレータ）運用2011～2015年2016年～モジュラーコスタリカカルタゴコスタリカ工科大学0.14メートル/0.042メートル0.044 トンSCR-1真空容器の図面
ミューズ[86]運用2022～2023年2023年以降準軸対称アメリカ合衆国プリンストンプリンストンプラズマ物理学研究所0.3メートル/0.075メートル0.15 テラ永久磁石を備えた最初のステラレータミューズ
CFQS（中国初の準軸対称ステラレータ）[87] [88]運用2017～2024年2024年～ヘリアス中国成都西南交通大学、日本核融合科学研究所1メートル/0.25メートル1 Tm=2準軸対称ステラレータ、モジュラーCFQSコイルと磁場
EFPP（欧州核融合発電所）[89]計画済み2030年?2045年?ヘリアスドイツガウスフュージョン7～9 T  ?2基の核融合発電所3GWの出力

磁気ミラー

トロイダルZピンチ

  • メイベトロン（1953年、アメリカ）
  • ZETA（ゼロエネルギー熱核融合実験装置）（1957年、イギリス）

リバースフィールドピンチ（RFP）

スフェロマック

フィールド反転構成（FRC）

その他のトロイダルマシン

  • TMP（Tor s Magnitnym Polem、磁場付きトーラス）：主半径が磁器製のトーラス80 cm、短半径13 cm、トロイダル磁場1.5 Tとプラズマ電流0.25 MA、最初のトカマクの前身（1955年、ソ連）

開いたフィールドライン

プラズマピンチ

浮遊双極子

慣性閉じ込め

レーザー駆動

デバイス名状態工事手術説明ピークレーザー出力パルスエネルギー核融合収量位置組織画像
4πレーザーシャットダウン196ですか？半導体レーザー5ギガワット12 Jアメリカ合衆国 リバモアLLNL
ロングパスレーザーシャットダウン19721972ネオジム添加ガラス（Nd:ガラス）をレーザー媒体とした初のICFレーザー5ギガワット50 Jアメリカ合衆国 リバモアLLNL
シングルビームシステム（SBS）「67」シャットダウン1971-19731973シングルビームCO2レーザー[ 95 ]200ギガワット1kJアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
ダブルバウンス照明システム（DBIS）シャットダウン1972-19741974-1990民間初のレーザー核融合実験、YAGレーザー、中性子収量10 4から3 × 10 5個の中性子1kJ≈100 ニュージャージー州アメリカ合衆国 ミシガン州アナーバーKMSフュージョン
MERLIN（ネオジムを組み込んだ中エネルギーロッドレーザー）、N78レーザーシャットダウン1972-19751975年～？Nd:ガラスレーザー100ギガワット40 Jイギリス アルダーマストン空軍基地畏敬の念
サイクロプスレーザーシャットダウン19751975シングルビームNd:ガラスレーザー、シヴァのプロトタイプ[96]1 TW270 Jアメリカ合衆国 リバモアLLNL
ヤヌスレーザーシャットダウン1974-197519752ビームNd:ガラスレーザーは、レーザー圧縮と重水素-三重水素の熱核燃焼を実証した。1 TW10 Jアメリカ合衆国 リバモアLLNL
ジェミニレーザー、デュアルビームモジュール（DBM）シャットダウン≤ 197519762ビームCO2レーザー、ヘリオスのテスト5 TW2.5 kJアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
アルガスレーザーシャットダウン19761976-19812ビームNd:ガラスレーザーは、レーザーターゲット相互作用の研究を進歩させ、シヴァへの道を開いた。4 TW2kJ≈3ミリジュールアメリカ合衆国 リバモアLLNL
バルカンレーザー(Versicolor Ultima Lux Coherens pro Academica Nostra) [97]運用1976-19771977年-8ビームNd:ガラスレーザー、2005年に世界最高強度の集束レーザー[98]1 PW2.6 kJイギリス ディドコットRAL
シヴァレーザーシャットダウン19771977-198120ビームのNd:ガラスレーザー。Novaの概念実証。核融合収率は10 11個。赤外線波長1062 nmは点火には長すぎることが判明。30 TW10.2 kJ≈0.1 Jアメリカ合衆国 リバモアLLNL
ヘリオスレーザー、8ビームシステム（EBS）シャットダウン1975-197819788ビームCO2レーザー; ウィキメディア・コモンズのメディア20 TW10kJアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
HELEN（ネオジムを具現化した高エネルギーレーザー）シャットダウン1976-19791979-20092ビームNd:ガラスレーザー1 TW200 Jイギリス ディドコットRAL
イスクラ4運用-19791979年-8ビームヨウ素ガスレーザー、ISKRA-5のプロトタイプ[99]10 TW2kJ6ミリジュールソビエト連邦 サロフRFNC-VNIIEF
スプライトレーザー[97]シャットダウン1981-19831983-1995標的照射に使用された最初の高出力クリプトンフッ化物レーザー、λ=249 nm1 TW7.5 Jイギリス ディドコットRAL
月光XII運用1983年-12ビーム、Nd:ガラスレーザー500 TW10kJ日本 大阪レーザー工学研究所
ノヴェットレーザーシャットダウン1981-19831983-1984Novaの設計を検証するためのNd:ガラスレーザー、最初のX線レーザー[100]13 TW18 kJアメリカ合衆国リバモアLLNL
アンタレスレーザー、高エネルギーガスレーザー施設（HEGLF）シャットダウン1983年[101]史上最大の24ビームCO2レーザー。レーザーの波長が10.6μmと長かったため、標的プラズマ中に高温電子が発生し、レーザーとプラズマのエネルギー結合が不十分となり、科学的核融合の損益分岐点を達成できなかった[100]。200 TW40 kJアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
ファロスレーザー運用198ですか？2ビームNd:ガラスレーザー300ギガワット1kJアメリカ合衆国 ワシントンD.C.NRL
ノヴァレーザーシャットダウン1984-199910ビームのNIRと周波数3倍の351 nm UVレーザー。核融合収率は10 13の中性子。点火を試みましたが、ターゲットの流体不安定性により失敗。NIFの建設につながりました。1.3 PW120 kJ30 Jアメリカ合衆国リバモアLLNL
イスクラ5運用-198912ビームヨウ素ガスレーザー、核融合生成中性子数10 10～10 11 [99]100 TW30 kJ0.3 Jソビエト連邦 サロフRFNC-VNIIEF
オーロラレーザーシャットダウン≤ 1988-1989199096ビームクリプトンフッ化物レーザー≈300ギガワット1.3 kJアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
神光一シャットダウン19902ビームNd:ガラスレーザー、λ=1053 nm [102]1.6 kJ100 nJ [103] 中国高出力レーザー物理学共同研究室
PALS（旧称「アステリックスIV」）運用-19911991年-ヨウ素ガスレーザー、λ=1315 nm3 TW1kJドイツ ガルヒング、
チェコ共和国 プラハ		MPQ、CAS
トライデントレーザー運用198?-19921992-20173ビームNd:ガラスレーザー; 2 x 400 Jビーム、100 ps – 1 us; 1ビーム ~100 J、600 fs – 2 ns200 TW500 Jアメリカ合衆国 ロスアラモスLANL
ナイキレーザー運用≤ 1991-19941994年-レーザー標的相互作用のための56ビーム、最も高性能なクリプトンフッ化物レーザー[104] [105]2.6 TW3 kJアメリカ合衆国 ワシントンD.C.NRL
オメガレーザー運用?-19951995年-60ビームUV周波数3倍Nd:ガラスレーザー、核融合生成中性子数10 1460 TW40 kJ300 Jアメリカ合衆国 ロチェスターLLE
エレクトラ運用クリプトンフッ化物レーザー、5 Hz動作、90,000ショット以上連続4ギガワット730 Jアメリカ合衆国 ワシントンD.C.NRL
ルリ2000運用?2003年-6ビームNd:ガラスレーザー、λ=1.06 μm、λ=0.53 μm、λ=0.26μm500ギガワット600 Jフランス パレゾーエコール・ポリテクニーク
オメガEP運用2008年-60ビームUV1.4 PW5kJアメリカ合衆国 ロチェスターLLE
国立点火施設（NIF）運用1997-20092010年-192ビームのNd:ガラスレーザーは、核融合利得1.5で科学的損益分岐点を達成し、1.2 × 10 18 個の中性子[106]500 TW2.05 MJ3.15 MJアメリカ合衆国 リバモアLLNL
オリオン運用2006-20102010年-10ビーム、λ=351 nm200 TW5kJイギリス アルダーマストン空軍基地畏敬の念
レーザーメガジュール（LMJ）運用1999-20142014年-世界で2番目に大きいレーザー核融合施設。22本のビームラインのうち10本が2022年に稼働予定[107]800 TW1 MJフランス ボルドーCEA[2]
高速点火実験用レーザー（LFEX）運用2003-20152015年-FIREX用高コントラスト加熱レーザー、λ=1053 nm2 PW10kJ100μJ日本 大阪レーザー工学研究所
HiPER（高出力レーザーエネルギー研究施設）キャンセル2007-2015-エネルギー生産のためのレーザー核融合の技術的および経済的実現可能性を実証するための汎欧州プロジェクト[108]（4 PW )（270 kJ )（25 MJ）欧州連合
レーザー慣性核融合エネルギー（LIFE）キャンセル2008-2013-NIFの後継となる核融合発電所開発への取り組み（2.2 MJ）（40 MJ）アメリカ合衆国 リバモアLLNL
イスクラ6計画済み??128ビームNd:ガラスレーザー300TW ?300kJ ?ロシア サロフRFNC-VNIIEF

Zピンチ

慣性静電閉じ込め

磁化ターゲット核融合

参照

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