聚变发电厂运用磁场来包容一个带着电流的气体球（称为等离子体）。这发明了一个微型的太阳，经过核聚变发生能量。紧凑型先进托卡马克（CAT）概念运用最先进的物理学模型，有或许改进聚变动力的出产。模型显现，经过细心刻画等离子体和等离子体中的电流散布，核聚变工厂的操作人员可以按捺等离子体中的湍流涡流。

这些涡流会导致热丢失。这将使操作员可以以较低的电流完成更高的压力和聚变功率。这一开展可以协助完成等离子体自我坚持并驱动其本身大部分电流的状况。

在这种托卡马克反应堆的办法中，在下降等离子体电流的情况下进步功能，减少了压力和热负荷，然后减轻了聚变电站设计者所面对的一些工程和资料应战。更高的压力也增加了一种效应，即等离子体中的粒子运动自然发生了所需的电流。这大大减少了对贵重的电流驱动体系的需求，这些体系耗费了聚变电站的潜在电力输出。它还完成了固定的"永久在线"形状。与典型的脉冲式核聚变发电办法比较，这种办法使核聚变电站在运转过程中遭到的压力更小，然后使核聚变电站更小、更廉价。

在曩昔的一年里，美国动力部（DOE）聚变动力科学咨询委员会和美国国家科学、工程和医学研讨院发布了路线图，呼吁在美国活跃开展聚变动力。研讨人员以为，完成这一方针需求开宣布比现在更有用和更经济的办法来发明聚变动力。用于创立CAT概念的办法开发了新的反应堆模仿，运用对等离子体的最新物理学了解来进步功能。研讨人员将在DIII-D国家核聚变设备验证的最先进的理论与运用国家动力研讨科学核算中心的Cori超级核算机的前沿核算相结合。这些模仿确认了通向一个概念的路途，该概念可以完成更高的功能，基本上是自我坚持的装备，比典型的脉冲装备更有用地坚持能量，使其可以以更小的规划和本钱制作。