人們很早就意識到有兩種類型核聚變反應堆：磁場約束反應堆和慣性約束反應堆。兩種反應堆採用不同方法使熱等離子體遠離容器壁，並保持ntT臨界狀態所需時間。磁場約束法採用低密度穩態等離子體產生聚變能量，其原理與太陽的重力約束類似，重力約束誘發恆星核心區域的核聚變反應。慣性約束法採用脈衝方式產生聚變能量，具體工作方式為誘發高頻率微型熱核爆炸，類似於熱核武器的原理。脈衝反應堆類似氫彈，微型爆炸產生的無約束高密度等離子在解體過程中輸出聚變能量。最近提出的第三種聚變方法稱為磁約束靶核聚變系統，該系統綜合了上述兩種方法，採用磁場約束的中密度等離子體。隨著核聚變等離子體科學的不斷髮展，核聚變反應堆技術也不斷獲得了重大進步。
磁場約束核聚變（MCF）使用穩態磁場，在磁力線範圍內有效約束等離子體帶電粒子的運動。研究人員開發了多種磁場佈置方案使低密度熱等離子體穩定“漂浮”在遠離容器壁的位置，並保持足夠長的時間。在特定佈置方案下，磁力線產生全部封閉的巢狀表面。研究人員已經提出了多種磁場約束核聚變裝置的概念設計。其中最為成熟的設計為託卡馬克裝置，託卡馬克裝置的反應堆所實現的參數是最接近成功水平的。
核聚變反應堆內的磁場約束等離子體不遵從熱動力平衡（這一點與太陽重力場約束聚變反應堆不同），在熱量及粒子作用下可以維持這一不平衡狀態。等離子體內部存在有大量自由能，如膨脹自由能、等離子體電流維持下的磁場自由能等。上述自由能可能會導致等離子體不穩定，從而影響反應堆的正常運轉。如果不穩定範圍大（達到與反應堆等離子體相似的尺度），將會破壞約束磁場。上訴宏觀不穩定現象必須完全消除，並由此使反應堆的參數範圍受到限制（如特定外部磁場的對應等離子體電流、特定磁場壓力下的等離子體壓力等）。在允許參數範圍內，依舊存在微觀不穩定現象（或尺度遠小於等離子體半徑的渦流），對等離子體熱約束產生影響。
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