Tra gli esperimenti che si svolgono al Consorzio RFX in preparazione alla ricostruzione della macchina RFX-mod2 c’è il test per validare la tenuta dell’allumina come isolante per la parete interna della scocca di rame del futuro esperimento. Importanti parametri da definire sono lo spessore e la porosità dello strato di allumina che ricoprirà la scocca.
RFX-mod2 sarà la macchina per lo studio dei plasmi da fusione in configurazione Reversed Field Pinch e Tokamak. I lavori di miglioramento sono partiti anche grazie a un sostanzioso investimento della Regione Veneto che ha investito risorse nel progetto MIAVIO: Meccanica Innovativa e Additiva Integrata: il VenetO dalla ricerca alle opportunità nel mercato attuale e futuro.
Questo grande processo di miglioramento della macchina, passa attraverso moltissimi piccoli esperimenti e test. Uno di questi è quello dell’allumina. L’allumina non è altro che l’ossido ceramico dell’alluminio e verrà usata per ricoprire la scocca in rame della macchina allo scopo di isolarla elettricamente dal plasma. Un’eventuale rottura dello strato isolante potrebbe portare a un cortocircuito che potrebbe riscaldare eccessivamente e quindi rovinare la scocca stessa. Per questo motivo è fondamentale riuscire ad individuare un materiale che soddisfi numerosi requisiti. L’allumina è stata scelta per le sue caratteristiche di alto isolamento termico, scarsa conducibilità elettrica e per la sua compatibilità con il plasma. Questa lavorazione innovativa utilizzerà la tecnica di atmospheric plasma spray. Il processo consiste in una torcia al plasma, molto energetico, che ha la capacità di vaporizzare e accelerare una polvere di allumina verso il substrato. Con l’impatto l’allumina si lega al rame. Strato dopo strato fino ad uno spessore di 0,15 mm.
Per testare la bontà della deposizione al Consorzio RFX sono in atto degli esperimenti che andranno a verificare che lo strato di allumina sia in grado di isolare elettricamente la scocca in rame. Il test consiste nell’inserire una piccola porzione di lamiera in rame ricoperta da allumina in una camera da vuoto dove verrà generato il plasma. Si applica una differenza di potenziale che va a creare un campo elettrico facendo prove a tensioni sempre crescenti fino ad arrivare ai 1,5 kV previsti per la macchina RFX-mod2. L’allumina dovrebbe impedire il passaggio di corrente ma se durante le prove l’allumina cede in alcuni punti, le sonde elettriche inserite nella camera da vuoto rivelano la scarica.
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