磁约束聚变是实现受控热核聚变的重要途径，场反位形（FRC）凭借其高比压、自组织特性以及结构紧凑等优势，被视为未来构建经济型聚变堆的关键方向。将FRC与串列磁镜结合，为探索先进磁约束位形提供了独特条件。KMAX（Keda Mirror with AXisymmetry）是由中国科学技术大学孙玄教授牵头组建、自主设计建造的我国最大的串列磁镜装置（总长度达10米，主真空室内径1.2米，磁喉内径0.3米；2012年设计，2014年初成功放电），也是国内首个大型轴对称串列磁镜与FRC综合实验平台。在概念创新上，KMAX提出了与传统串列磁镜完全不同的轴向约束概念——利用场反位形产生的磁垒来反射或捕获逃逸粒子（而非传统的静电势垒）。 围绕这一前沿方向，团队自主研制了场反位形等离子体装置，并成功实现了角向箍缩旋转磁场（RMF）形成FRC在KMAX串列磁镜中的应用，突破了多项核心关键技术。
KMAX-FRC实验室围绕等离子体加热、高比压位形构建及不稳定性控制开展了系统性的深入研究。在加热与约束物理方面，团队深入开展了离子回旋共振加热（ICRH）与低杂波（LHW）加热机制研究，并系统探索了等离子体旋转的驱动机制及其对约束性能的影响；在FRC形成与演化方面，不仅实现了场反位形形成优化与传输过程的精细调控，还成功开展了碰撞融合FRC的实验研究；在等离子体致稳方面，针对磁镜装置中极具破坏性的槽纹模开展了深入的致稳研究，显著提升了等离子体的宏观稳定性。
作为核科学技术学院的多途径聚变装置之一，KMAX-FRC不仅为探索磁镜约束聚变中的三维等离子体物理、磁场自组织行为及高能粒子动力学提供了极佳的实验平台。同时，鉴于聚变之路漫长且基础物理过程繁多，KMAX-FRC兼顾国家空间科学发展的需求，开展了地磁亚暴现象、空间阿尔芬波（Alfven波）等交叉学科的基础等离子体研究。
