未来聚变堆采用的D-T聚变反应会产生高通量的14.1MeV中子，对堆内材料可能造成严重损伤。聚变堆材料的抗中子辐照性能需要专用中子源进行测试，基于此，华中科技大学提出了基于场反位形(Field Reversed Configuration,FRC)等离子体磁压缩的中子源方案，希望通过磁压缩大幅提高等离子体温度和密度，以达到聚变反应条件产生中子。项目目前正在设计建造磁压缩场反等离子体预研装置(HUST Field Reversed Configuration,HFRC)，以进行FRC磁压缩相关的物理研究和工程验证，同时探究不稳定性控制方法。本文设计了用于产生磁压缩前靶等离子体的装置主体部分，并设计了0.5T磁压缩时的压缩真空室、线圈及配套部件，并在此基础上分析了高场强磁压缩下几种可能的真空室方案。
　　本文首先设计了基于场反等离子体对碰融合的装置主机，提出了几种可能的旋转不稳定性控制措施，包括边界偏压、等离子体注入、旋转磁场等。论文还利用COMSOL软件设计了装置从场反等离子体形成、对碰融合，到磁压缩全过程的磁场位形。
　　然后，设计了HFRC装置的压缩磁场位型，配合装置压缩真空室设计了压缩线圈及其引出结构。利用ANSYS仿真分析，验证了压缩线圈及其配套部件在结构强度、电气绝缘、真空密封方面满足设计要求。同时利用一个现成真空室，设计加工了一个磁压缩线圈及配套部件的测试平台。
　　最后，结合0.5T磁压缩预研装置的设计过程，分析了10T高场强磁压缩情况下，四种具有一定可行性的真空室设计方案：高电阻率不锈钢真空室、切缝真空室、双层真空室、陶瓷复合材料真空室。陶瓷复合材料真空室由于无涡流产生，不存在电磁载荷带来的结构强度、真空密封等问题，因此是最具应用前景的方案。
　　本文对HFRC装置的磁场位形、真空室、磁压缩线圈等进行了较详细地设计，下一步将进入加工阶段。