磁镜装置

磁镜装置是利用直线型磁场构型约束荷电粒子的方式。在两个螺线管线圈间设置磁场强度梯度，形成由强磁场区域反射弱磁场区域等离子体的”磁瓶”。

约束原理

磁场中的荷电粒子进行螺旋运动，磁矩作为绝热不变量保存。当粒子向强磁场区域前进时，垂直速度分量增加，根据能量守恒平行速度分量减少。平行速度为零的点（镜点）粒子被反射。

当镜比（最大磁场/最小磁场）为Rm时，只有螺距角大于临界角的粒子才能被约束。螺距角小于临界角的粒子不被反射而从端部逃逸。该逃逸粒子的速度空间区域称为”损失锥”。实际等离子体中由于库仑碰撞，粒子逐渐散射到损失锥，产生端部损失。

稳定性与改良

简单磁镜受到长笛不稳定性（flute instability）困扰。为抑制其发展，开发了磁场在中心最小的”最小B构型”。棒球线圈和阴阳线圈是其实现手段。

1976年提出的串联磁镜是将多个磁镜细胞直线排列，在两端塞细胞形成静电势垒来约束离子。热垒概念的引入提高了电位约束的效率。

历史与主要装置

1950年代提出概念，1970年代因串联磁镜的发明而飞跃发展。美国的TMX、TMX-U证实了电位约束，但1986年MFTF-B建成后未运行而中止，美国的磁镜研究实质上宣告结束。

日本筑波大学GAMMA 10自1985年开始运行，在电位约束的详细研究、离子温度1亿度达成等方面取得成果。俄罗斯GDT通过轴对称构型实现了60%以上的贝塔值。

特点与前景

磁镜装置具有结构简单易实现稳态运行、可进行高贝塔运行、适合端部直接发电等优点。随着高温超导技术的进步，高磁场化成为可能，TAE Technologies和威斯康星WHAM项目等再次受到关注。作为核聚变-核裂变混合堆的驱动源也被看好。