フィロ・ファーンズワース フューザー
ファーンズワース型の原型的なフューザーの設計は円柱状に配列された電極を基礎としており、マルチパクター効果の原型に基づいている。まず、電極を正の電荷にしておき、燃料を正の電荷にイオン化し、電極の外側の小さな加速器から電極に設けられた穴を通して打ち出される。いったん穴を通過したことで、燃料は高い速度で内側の反応部のほうへ加速される。正の電荷を持つ電極からの静電圧力は燃料をチャンバの壁から離れるように保ち、新しいイオンの衝突によって中心部に高温のプラズマが生成される。彼はこれを慣性静電場閉じ込めとしており、この用語は今日まで使用が続けられている
1960年代、さまざまな形式のフューザーが組み立てられた。これらのモデルはもともとの概念とは違い、球状の反応部を利用しているが、その他の点では類似している。ファーンスワースは公正に研究運営を公開し、いくつかの研究室は独自のフューザーの設計を作り上げた。これらは一般に成功したが、この形式は加速器から供給される燃料の量がスケールアップ上の問題となっており、燃料の少なさが反応が急速に失われる理由となっていた。
この形式では大きさが異なる同心の球形の電極を持ち、内部のものは外部のものに対して負に帯電している。イオンは一度電極の間の範囲に入ると、中心部に加速される。フューザーではイオンは数keVの電極によって加速されるため、何らかの過程でエネルギーを失う前にイオン融合する限り加熱する必要はない。どんな基準でも4,500万Kはとても高温であるにもかかわらず、対応する電圧はたったの4kVで、この基準はネオンライトやテレビといった機構の中で一般的に見られるレベルである。イオンが初期エネルギーを維持しているのであれば、反応断面積のピークの利点を利用して、あるいは中性子の生産のような高エネルギー時に起こる不利な反応を避けて、エネルギーに転換することができる。
イオンエネルギー増大の容易さは陽子とホウ素11の核融合のような高温での核融合に特に有用と考えられている。この融合形式に必要となる燃料は豊富で、トリチウムを必要とせず、第一反応では中性子を発生させない。一方で、静電電位が十分なためイオンと電子の両方を同時に捕らえることができないため、電位電荷蓄積の範囲でなくてはならず、これは結果として達成可能な密度に上限をもたらす。相当する出力密度の上限や、さらにD-T燃料の仮定は、動力源としては小さすぎるとされる。