طراحي و ساخت دستگاه پلاسماي كانوني نوع مدر با انرژي kJ5، يكي از ماشين‌هاي پالسي هم‌جوشي‌هسته‌ي، دستگاه پلاسماي كانوني است، زمينه‌ي اصلي اين اختراع تحقيقات در زمينه گداخت هسته‌اي مي‌باشد. اين دستگاه به عنوان يك مولد نوترون، اشعه ايكس، باريكه الكترون و يون پالسي مي‌تواند زمينه هاي جديدي را براي انجام پروژه‌هاي عملي در حوزه رشته مهندسي هسته‌اي ايجاد كند. ايمني بالا، قابليت پرتابل شدن و راندمان بالا از ويژگي هاي شاخص اين دستگاه مي‌باشد.

در دستگاه پلاسماي كانوني، تخليه اصلي در داخل يك محفظه از جنس استيل رخ مي‌دهد. الكترود آند دستگاه، داخل اين محفظه قرار مي‌گيردوالكترود كاتد بدنه استوانه اي و درب محفظه مي باشد.تخليه هواي داخل اين محفظه تا فشار‌هاي ميكروبارتوسط پمپ خلاء مناسب صورت مي گيرد و سپس تزريق گاز مورد نظر به داخل محفظه توسط سيستم تزريق گاز انجام مي‌شود. منبع ذخيره انرژي دستگاه، يك ياچهار بانك خازني مي‌باشد. براي تخليه انرژي خازن به داخل محفظه اصلي معمولا از يك كليد توان بالا از نوع گاف جرقه يا اسپارك گپ استفاده مي‌شود. شارژ كردن خازن بوسيله يك سيستم شارژ كننده انجام مي‌شود و پالس لازم براي شروع تخليه توسط مدار تريگر تامين مي‌شود. در مجموع مي‌توان گفت كه يك دستگاه پلاسماي كانوني از سه قسمت اصلي تشكيل مي‌شود : 1)عناصر مكانيكي كه شامل محفظه تخليه، سيستم خلاء و تزريق گاز مي‌باشند. 2)عناصر الكتريكي كه شامل بانك خازني ، دستگاه شارژ، تريگر و سوييچ اسپارك گپ مي‌باشند. 3)ابزارهاي اندازه گيري پارامترهاي الكتريكي و پرتوهاي خروجي دستگاه.

دستگاه طيف سنج سهموي تامسون با انحراف دهنده هاي مشترك ابزاري است جهت اندازه گيري طيف انرژي يون ها شتاب دهنده هاي ذرات باردار و شتاب دهنده هاي ليزر-پلاسمايي ، چشمه هاي يوني (پالسي يا پيوسته)، دستگاه پلاسماي كانوني و چشمه هاي راديواكتيو كه ذرات باردار گسيل مي كنند. كاربرد اين دستگاه جداسازي يون ها در ميدان هاي آميخته يوني، ذرات خنثي يا فوتون ها مي باشد. عملكرد آن به اين صورت است كه با استفاده از دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي عمود بر هم و با استفاده از يك آشكارساز حساس به يون، با انحراف هاي متفاوت يون ها در ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي كه متناسب با نسبت بار به جرم و انرژي يون ها است، موجب انحراف هاي متفاوت يون ها شده و سهمي هايي روي آشكارساز تشكيل مي دهد كه هر سهمي مربوط به يك يون مشخص (نسبت بار به جرم يون ها يكتاست) مي باشد. انتها و ابتداي سهمي تشكيل شده مربوط به كمترين و بيشترين انرژي يون و شدت اثر آن در هر نقطه روي سهمي مربوط به شدت يون ها در هر انرژي است.