概述

一种直线型磁约束核聚变装置，端部磁场比中间高，等离子体粒子在高磁场端部反射而被约束，故称磁镜。它利用了带电粒子在磁场中运动时的守恒特性，可以在两端磁场较强、中间磁场较弱的磁场中把带电粒子约束在弱磁场区。这种磁场位型可以用两个电流方向相同的线圈产生。由此，地球附近的磁场大致为偶极场，也可产生这种位型。此装置对带电粒子的捕获效应，可用于等离子实验室进行磁约束（作为核聚变反应的“容器”），也可解释地球周围存在的“辐射带”。

发展历程

我国向可控核聚变又接近了一步。用于研究磁约束等离子体技术和等离子体领域基础科学的串节磁镜装置（代号KMAX）由中科大组建成功，今年年初已经成功实现放电。这一装置与此前美、俄等国的类似装置相比采用了全新的“轴向约束”概念，可能开创可控核聚变技术的一个新研究方向。

日前，我国最大的串节磁镜装置KMAX，由中国科学技术大学孙玄教授组建成功。该装置长度10米，主要的真空室内径1.2米， 磁喉处内径0.3米。该装置的建立可以很好地响应我国对等离子体发展的需求，丰富了可控热核聚变研究的多样化。

磁镜曾经是聚变最重要的研究对象之一，现代的磁镜理论表明磁镜可以在一个更简单更鲁棒的磁位形结构中取得更高的参数。KMAX就是在这背景中诞生，同时，KMAX提出了与以往串节磁镜完全不同的轴向约束概念，也就是利用场反位形产生的磁势垒而非静电势垒反射或捕获逃逸粒子。一旦成功，将极大发展现有磁镜的研究。近期以俄罗斯GDT和美国的C2为代表的装置在等离子体加热和约束上取得了一定的突破，表明了线性装置在聚变上的潜力还有更大的上升空间。

聚变是一条比较漫长的道路。在这条路上，有很多基础等离子体要弄清楚，所以KMAX也被定位为一个基础等离子体实验装置，以弄清一些基本过程为主，同时兼顾我国对空间科学发展的需求，开展与空间物理相关的研究内容。比如对我们卫星运行，电力系统的安全运行等有威胁的地磁亚爆现象等，空间中最重要的波动Alfven波等。