Un fusore Farnsworth-Hirsch è un dispositivo per generare reazioni di fusione nucleare. I fusori Farnsworth-Hirsch utilizzano forti campi elettrici per contenere il plasma di fusione, a differenza del più comune design tokamak, che utilizza campi magnetici. I fusori Farnsworth sono generalmente abbastanza semplici da costruire e numerosi dilettanti hanno costruito i propri, spesso da pezzi di ricambio. Sebbene un fusore Farnsworth non possa generare energia netta dalla fusione, diversi progetti correlati mostrano un potenziale e sono attualmente in corso ricerche per determinare se qualcuno di essi sia praticabile come fonte di energia.
Il principio alla base del fusore di Farnsworth, il confinamento elettrostatico inerziale (IEC), è stato notato per la prima volta nei tubi a vuoto televisivi. Se applichi un campo elettrico a un plasma, gli ioni caricati positivamente nel plasma saranno attratti dal campo elettrico e gli ioni si riuniranno tutti intorno alla regione con il potenziale elettrico più basso. Disponendo i fili in una forma a “griglia” e quindi applicando una tensione, il fusore di Farnsworth attira gli ioni in una cavità centrale. Se la tensione è sufficientemente alta, l’attrazione elettrica farà sì che gli ioni sfreghino attraverso la cavità centrale ad alta velocità; gli ioni poi si scontrano con altri ioni muovendosi anch’essi attraverso la cavità, inducendo la fusione nucleare.
Poiché il meccanismo di confinamento è così semplice, che richiede solo cavi e un alimentatore ad alta tensione, i fusori Farnsworth sono abbastanza semplici da costruire. Su Internet sono disponibili progetti e istruzioni per la costruzione di un fusore, che spesso non richiedono altro che una conoscenza di base delle tecniche utilizzate e poche migliaia di dollari di pezzi di ricambio. Si noti che questi fusori autocostruiti non possono essere utilizzati come fonti di energia a causa del basso numero di reazioni di fusione, sebbene possano essere utilizzati come fonti di radiazione di neutroni.
La potenza prodotta da un fusore è limitata dalla densità degli ioni; man mano che più ioni vengono iniettati nel fusore, gli ioni iniziano a respingersi l’un l’altro, fissando un limite superiore al numero di collisioni. Anche gli ioni entrano in collisione con la rete, intaccando la loro energia e producendo calore indesiderato. Sono state proposte molte soluzioni alternative per risolvere questi problemi e ci sono diversi sforzi di ricerca attivi per sviluppare una valida fonte di energia a fusione. Alcuni dei progetti alternativi proposti includono il sistema Polywell, che utilizza una rete di bobine magnetiche e un campo elettrico, e una trappola Penning modificata, che utilizza un campo elettrico e magnetico costante per confinare le particelle cariche. Sebbene nessuno abbia ancora prodotto energia utilizzabile, i ricercatori sperano che si possa costruire un dispositivo praticabile.