Entrando nel laboratorio del Consorzio RFX dedicato alla spettroscopia in questi giorni si osserva una quasi totale oscurità, lacerata solo da una luce verde diffusa. Guardando meglio si vedono lavorare sul banco ottico alcuni dei ricercatori dell’Istituto. Indaffarati ci spiegano che RFX-mod2 avrà bisogno di una particolare diagnostica per poter quantificare le impurezze del plasma che ne diminuirebbero le prestazioni. Ma di cosa si tratta esattamente?
Si tratta della luce con uno spettro molto largo (senza righe di emissione caratteristiche dei singoli elementi), detto “spettro di continuo”, prodotta dall’accelerazione e decelerazione delle cariche, elettroni e ioni, presenti in un plasma. Questa tecnica è di importanza fondamentale e permetterà di quantificare la concentrazione di impurezze nel plasma, portando informazioni utilissime per la valutazione delle prestazioni del nuovo esperimento RFX-mod2. Parliamo della diagnostica di Z efficace, Zeff. tecnica che misura la carica ionica (Z) efficace, in inglese effective, a partire dalla radiazione di frenamento, in gergo tecnico di bremsstrahlung (che in tedesco significa appunto frenamento).
In particolare, si raccoglie il segnale nella regione spettrale del verde (523.5 ± 1.0 nm), in una zona di emissione dove non c’è sovrapposizione con le emissioni molto più intense delle specie presenti nel plasma come: idrogeno, elio, boro, carbonio e ossigeno. La misura dello Zeff è una misura quantitativa e quindi necessita della conoscenza della trasmissione delle finestre attraverso le quali vengono fatte le osservazioni. La particolarità della diagnostica Zeff in costruzione per RFX-mod-2 sarà quella di essere dotata di un sistema di misura in tempo reale della variazione/riduzione della capacità di trasmissione della luce attraverso le finestre alle quali si affaccia. Nelle macchine a fusione, infatti, questo fenomeno di “annerimento” è dovuto principalmente alla deposizione di materiale a seguito delle varie scariche che avvengono nel plasma stesso durante la sperimentazione. Ciò permetterà di ridurre gli errori sistematici della misura.
Queste operazioni necessitano dell’installazione di una sorgente di riferimento. Le caratteristiche di quest’ultima sono: la riproducibilità, l’omogeneità la costanza nel tempo e l’alta intensità emissiva a queste lunghezze d’onda, per garantire un buon rapporto segnale/rumore anche alla distanza di circa 3 metri. Per ottenere appunto una luce quanto più possibile omogenea, si stanno effettuando in questi giorni dei test con un sistema sperimentale originale costituito da 4 diodi InGaN ad alta luminosità.
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