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DOV’È IL PLASMA? SCOPRIAMOLO CON LA RIFLETTOMETRIA

26/04/2021 Fisica

Tra le molte diagnostiche che costelleranno la macchina RFX-mod2, per lo studio dei plasmi da fusione in configurazione Tokamak e Reversed Field Pinch, c’è anche la riflettometria. Piccole antenne piramidali che saranno inserite in 4 posizioni di acquisizione ubicate sulla scocca, in modo da poter analizzare la posizione del plasma, sia in modo orizzontale che verticale.

Se le tecniche riflettometriche utilizzano la riflessione delle onde sulle superfici per individuare e caratterizzare degli oggetti, negli esperimenti a fusione consentono di caratterizzare la parte esterna del plasma. Come in un sonar, le onde colpiscono la superficie e ritornano indietro determinandone la posizione. Nel caso di RFX-mod, per la riflettometria verranno usate microonde a 17/27 GHz.

La differenza tra il sonar o l’ecografo e la riflettometria a onde elettromagnetiche, è che nel primo caso si tratta di onde di pressione dove a oscillare sono le particelle stesse mentre nel secondo caso si tratta di oscillazioni del campo elettromagnetico.

La riflettometria a microonde è una tecnica diagnostica in grado di restituire un’affidabile stima della posizione del plasma in tempo reale. La sua elevata risoluzione temporale e spaziale, unita all’idoneità a operare nelle condizioni sperimentali dei reattori a fusione la rende una diagnostica ottimale per la stima della posizione del plasma. Su RFX-mod2 si vuole valutare questa tecnica per determinare la posizione del plasma e la validità della produzione delle antenne con l’additive manufacturing. Nel futuro reattore dimostrativo a fusione DEMO, dove le tradizionali sonde magnetiche solitamente usate per determinare la posizione del plasma saranno fortemente limitate, la riflettometria potrebbe rappresentare una valida alternativa.