COM’E’ FATTA MITICA
di cosa si compone e
quali sono i sistemi diagnostici che utilizza
Dove alloggia MITICA
Il prototipo dell’iniettore di particelle neutre di ITER è ospitato nell’edificio 1 dell’impianto NBTF (foto, in basso al centro in color grigio) insieme a SPIDER, il prototipo della sorgente di ioni negativi (nella foto rappresentata sulla sinistra in color oro). MITICA alloggia in un bunker di cemento armato con pareti spesse 180 cm, che, una volta chiuso, protegge da radiazione neutroniche e raggi X prodotti dall’iniettore e permette quindi di accedere in sicurezza nell’edificio 1 anche durante la sperimentazione.
Dov’è inserita MITICA
Il prototipo dell’iniettore, comprende la sorgente del fascio (sorgente di ioni e griglie di accelerazione), il neutralizzatore e il Residual Ion Dump e il Calorimetro, tutti installati all’interno di in una camera da vuoto formata da due moduli di acciaio inox 304L. Il primo modulo, la Beam Source Vessel (BSV), ospiterà la sorgente del fascio. Ha la forma di un cubo di lato 5 metri con un peso di 67 tonnellate.
Il secondo modulo è la Beam Line Vessel (BLV), che con le sue notevoli dimensioni di 4.5 metri di altezza per 4.5 metri di larghezza, 11 metri di lunghezza e una massa 76 tonnellate, conterrà i componenti lungo la linea del fascio e le criopompe, come vediamo nelle foto.
Sulla camera da vuoto si notano le aperture che permettono di inserire gli strumenti diagnostici e di effettuare le connessioni con il sistema che mantiene la struttura in vuoto, il sistema di alimentazione e quello di raffreddamento.
Di cosa si compone MITICA
La sorgente del fascio
La Sorgente del fascio di MITICA opera a 1MV. E’ composta dalla sorgente di ioni negativi e da 7 griglie:
progettate per operare a una temperatura massima di 200°C
Nell’immagine: la sorgente del fascio di MITICA: e in evidenza i driver di estrazione e le griglie
La sorgente del fascio misura 3 x 3 x 4.5 m e pesa circa 15 t.
Illustrazioni della sorgente del fascio di MITICA, il prototipo dell’iniettore realizzato nella
Neutral Beam Test Facility, al Consorzio RFX, Padova, Italia.
Gli ioni negativi generati vengono estratti nello spazio tra la griglia di plasma e la griglia di estrazione, e accelerati verso la griglia di terra attraverso cinque fasi di accelerazione da 200 kV, con quattro griglie di accelerazione intermedie: dalla griglia di accelerazione a -800kV, alla griglia di accelerazione a −200 kV.
Questo sistema produce un fascio di ioni di Idrogeno a 46A e/o un fascio di ioni di Deuterio a 40A.
Se vuoi sapere di più scrivi a relazioniesterne@igi.cnr.it
Il neutralizzatore
Il neutralizzatore ha la funzione di rendere neutro il fascio di particelle negative.
Funziona per scambio di carica con molecole di gas dello stesso tipo. Il neutralizzatore è composto da quattro canali, in grado di assorbire una potenza totale fino a 5 MW.
L’efficienza di neutralizzazione del fascio di ioni negativi ad alta energia si aggira attorno al 50%; una quantità significativa di ioni positivi e negativi deve essere pertanto filtrata a valle del neutralizzatore da un pulitore di ioni residui.
Il Pulitore degli ioni residui
A valle del neutralizzatore si trova il pulitore di ioni residui, in inglese Residual Ion Dump, che applicando un campo elettrico trasversale riesce a rimuovere gli ioni negativi e positivi rimasti nel fascio. Lo strumento è composto da cinque pannelli longitudinali. Tra ciascuna coppia di pannelli viene applicata una tensione in corrente continua fino a 30 kV.
Il pulitore degli ioni residui è progettato per assorbire e rimuovere una potenza totale di circa 19 MW e per resistere a densità di potenza fino a 8 MW.
Il Calorimetro
E’ costitito da due pareti di tubi raffreddati ad acqua che con un opportuno sistema di movimentazione possono assumere la configurazione detta “a V” e in questo caso intercettare il fascio di neutri, oppure rimanere parallele lasciando che il fascio esca indisturbato dall’iniettore.
Quando il calorimentro è chiuso, assorbe tutta la potenza del fascio e consente misure di potenza. Quando è aperto, l’iniettore eroga la sua potenza al plasma.
Il calorimetro è progettato per assorbire l’energia del fascio, fino a 18 MW.
Come viene alimentata MITICA
MITICA è alimentata da un sistema di alimentazione a 1 MV, unico al mondo per potenza e dimensioni.
Si compone di:
5 generatori AGDS-DC
1 trasformatore isolatore a 1MV
la linea di trasmissione a 1MV
il sistema di conversione AGPS
1 gabbia di Faraday a 1MV che ospita le alimentazioni della sorgente di ioni
1 passante isolatore a 1MV
1 MV Power supplies
clicca sull’immagine per evidenziare i sistemi
La linea di trasmissione
La linea di trasmissione a 1 MV è stata progettata e prodotta in collaborazione con il laboratorio giapponese QST. Con i suoi circa100 metri collega il sistema di alimentazione della rete di accelerazione (AGPS) con la sorgente di ioni negativi, portando all’interno del suo elettrodo ad alta tensione tutti i conduttori di diagnostica e alimentazione ISEPS.
Se vuoi sapere di più scrivi a relazioniesterne@igi.cnr.it
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