フィロ・ファーンズワース フューザー
核融合反応は原理としてはエネルギーを発生するため、核融合エネルギーは動力化できる。重水素と三重水素は低いエネルギー反応で起きるが、このときでもイオンは最低で4,500万Kに相当する4keVを持たなければならない。このような温度下では、燃料原子はイオン化され、プラズマの性質になる。実用核融合発電所では、核融合反応は最初のエネルギー損失を補うのに十分な量のエネルギーが発生しないといけない。反応率は温度と燃料密度によって異なり、損失率はエネルギー閉じ込め時間τEに特徴付けられており、必要とされる最小状態はローソン基準(en:Lawson criterion)で表現される。磁場閉じ込め方式では磁場によって保たれた高温のプラズマによって要求される状態に到達させるが、これは研究によって非常に困難であることが証明されている。システムの応用の複雑さは実用発電機への設計の有用性を損なっている。
元来のフューザーは、いくつかの小さな粒子加速器を使ったもので、本質的には両端をなくしたブラウン管のような構造で、注入されたイオンは比較的低い電圧で真空の反応部に投入された。ヒルシュ形式のフューザーでは反応部でイオン化され薄められたガスによってイオンが生産される。