二十多年来，威斯康星大学麦迪逊分校的工程师们开展Pegasus实验，推进聚变能源领域发展。目前，该项目正在改造升级，以期在美国能源部聚变能源科学办公室支持的国家聚变研究项目中发挥更大的作用。这项研究的最终目标是帮助降低未来聚变反应堆的成本和复杂性，提供丰富的清洁能源。

美国能源部向Pegasus聚变研究计划提供790万美元拨款和其他资助，使该计划的预算增加了一倍多。首席研究员Ray Fonck和他的团队将增加工作人员，并重新配置退役的Pegasus环形实验，将其转换为功能更强大的设施，并扩大科学计划。

这个实验称为Pegasus-III，全面升级的设施将提供一个美国专用的平台，研究启动等离子体的创新技术。它将成为国家聚变计划的一个独家组成部分，重点关注一个问题，即用强电流启动等离子体的最佳方法。从某种意义上说，他们正在致力于提供点燃未来反应堆中的聚变之火的方法。

Pegasus-III实验由一个紧凑的环状的托克马克组成，用来容纳非常高温的等离子体。世界上几乎每一个托卡马克式的聚变反应堆都使用磁感应技术驱动产生等离子体电流。然而，磁感应有其局限性——特别是在近似球形或紧凑的托卡马克中。它们的形状像一个有核的苹果，中心有一个小孔，而磁感应中心没有空间，因此紧凑型、球形托卡马克必须解决如何在没有磁感应的情况下启动兆安培电流的问题，这一问题已经被列入清单长达15到20年。即使是标准的大型托卡马克反应堆，如果能消除典型的感应磁铁（typical induction magnet），也将降低成本和复杂性。

包括Fonck在内的许多研究小组都在这一领域取得了部分进展，但还没有明确的成功者。现在，Pegasus-III实验成为国家聚变研究计划的比较试验场，研究人员将测试少数几个最有潜力的概念。他们最终将在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室的大型国家实验中实施最佳解决方案。

美国能源部的资助将提供磁场提高4倍的新磁线圈，提供高达250兆瓦脉冲电力的新电力系统、新的控制系统、新的加热系统和新的控制室，还将实现新的关键诊断功能。

华盛顿大学参与合作，提供另外的等离子体触发技术，其他的合作方还包括橡树岭国家实验室和普林斯顿实验室。

Pegasus-III的升级诊断技术使研究人员能够更多地了解等离子体中发生的事情。一个重要的能力是测量离子活性的能力。

考虑到不使用磁感应时电流的形成方式，他们使用了磁重联的过程。基本上打破磁场线的过程会加热离子，观察它们可以了解等离子体的许多细节以及驱动电流的过程。

与世界上其他大型托卡马克实验不同，实验中缺少等离子体磁感应启动的传统工具——螺线管中央磁感应器。这需要一些新的启动技术组合可靠地工作，使得研究项目更具风险性，也更令人兴奋。

一种新的无线电波系统将取代螺线管磁铁，完成维护等离子体电流的任务，新的实验还将包括诊断确定无线电波如何帮助驱动产生电流。

Pegasus升级的工作已经开始，但由于新冠肺炎疫情，目前建造活动被搁置。工作人员和学生们正在远程继续他们的设计、采购和项目协调工作，同时为未来的设施建造工作做准备。