国立球面トーラス実験

最初の血漿は、1999年2月12日金曜日午後7時6分にNSTXで採取された 。

磁気核融合実験では、1種類以上の水素同位体からなるプラズマが使用されます。例えば、1994年にPPPLのトカマク核融合試験炉（TFTR ）は、重水素と三重水素を等量混合したプラズマから世界記録となる10.7メガワットの核融合出力を生成しました。この燃料混合物は、商用核融合発電炉で使用される可能性が高いものです。NSTXは「原理実証」実験であったため、重水素プラズマのみを使用しました。成功すれば、同様の装置が開発され、最終的には重水素-三重水素燃料を使用する実証発電炉（ITERなど）も含まれる予定でした。

NSTXは、従来のトカマクのドーナツ型（トロイダル）プラズマとは異なり、中心に穴が開いた球状プラズマ（「芯抜きリンゴ」形状、MAST参照）を生成した。低アスペクト比A（すなわち、R / aが1.31、主半径Rが0.85m、副半径aが0.65m）の実験用NSTX装置は、閉じ込めの改善によるプラズマ安定性など、いくつかの利点があった。設計上の課題には、トロイダルおよびポロイダル磁場コイル、真空容器、プラズマ対向部品などがある。このプラズマ構成は、所定の閉じ込め磁場強度に対して、高アスペクト比のドーナツ型トカマクよりも高圧のプラズマを閉じ込めることができる。生成される核融合出力はプラズマ圧力の2乗に比例するため、球状プラズマを使用することで、より小型で経済的かつ安定した核融合炉の開発が可能になる。NSTXの魅力は、高「ブートストラップ」電流を捕捉できる能力によってさらに高まる可能性がある。この自己駆動型の内部プラズマ電流は、プラズマを加熱および閉じ込めるために必要な外部駆動型プラズマ電流の電力要件を低減する。

9400万ドル^{[ 1 ]}のNSTX-U（アップグレード）^{[ 2 ]}は2015年に完了しました。トロイダル磁場（1テスラ）、プラズマ電流（2MA）、加熱電力を2倍にしました。パルス持続時間は5倍に増加しました。^{[ 3 ]} これを実現するために、中央スタック（CS）ソレノイドが拡張され^{[ 4 ]}、OHコイル、内側ポロイダルコイル、2番目のニュートラルイオンビームラインが追加されました。^{[ 5 ]} このアップグレードは、超伝導コイルではなく、銅コイルの設置で構成されていました。

NSTX-U（アップグレード）は、アップデート直後の2016年末に、ポロイダルコイルの1つの故障により停止した。^{[ 5 ]} NSTXは2012年から停止しており、アップデート直後の2016年末に10週間だけ再開した。この故障の原因は、一部は、製造が下請けに出されていた冷却銅巻線の不適合に起因する。デバイスとコイルの完全な分解、設計の評価、および 6 つの内部ポロイダル コイルを含む主要コンポーネントの再設計を必要とする診断段階の後、^{[ 5 ] [ 6 ]} 2018 年 3 月に再起動計画が採用され、2020 年末に再稼働が予定されていましたが、^{[ 7 ]}これは後に 2022 年に延期されました。^{[ 8 ]} 2022 年の時点で、中央ソレノイドとその周囲のコイル間の絶縁問題により、再起動はまだ遅れていました。^{[ 9 ]}