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Delegazione giapponese in visita al Consorzio RFX

Precisi, affidabili e tenaci sono alcune delle qualità degli scienziati e tecnici giapponesi che negli anni hanno permesso di costruire una salda collaborazione scientifica tra Consorzio RFX, il gruppo di Padova per ricerche sulla fusione, e il National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology QST, laboratorio di ricerca giapponese. Venerdì 7 dicembre il Consorzio RFX (soci: CNR. ENEA, INFN, Università di Padova e Acciaierie Venete SpA) ha avuto l’onore di ospitare la delegazione giapponese guidata da Tomohiko Arai, Director of the International Nuclear and Fusion Energy Affairs Division, MEXT Research and Development Bureau, accompagnato da altri alti rappresentati del MEXT (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology), insieme agli scienziati del laboratorio QST direttamente impegnati nella collaborazione con il Consorzio RFX, a responsabili della ditta Hitachi e a rappresentati della prefettura di Aomori.
La delegazione si è fermata al Consorzio RFX per rinsaldare i rapporti di collaborazione inseriti nel piano del Broader Approach tra Europa e Giappone che contempla una serie di attività di ricerca e innovazione complementari al progetto mondiale ITER, che mira alla dimostrazione della fattibilità della fusione come fonte di energia del futuro.
A Padova è in costruzione il prototipo dell’acceleratore di particelle neutre che sarà il principale sistema di riscaldamento di ITER. Il Giappone, con la ditta Hitachi e il centro di ricerche QST, collabora al progetto mediante la realizzazione e la fornitura dei componenti della linea di trasmissione a 1 MV del prototipo dell’iniettore di particelle neutre, MITICA.
Dopo una breve sessione di presentazioni tecniche gli ospiti hanno visitato gli impianti del Consorzio RFX, con particolare attenzione a MITICA e alle zone dove è in fase di installazione la linea di trasmissione di fornitura giapponese.
A seguire, la delegazione, si è spostata a INFN di Legnaro e infine all’Università di Padova per avere un quadro completo sulla ricerca che si svolge a Padova.

Si è concluso con ottimi risultati il Site Acceptance Test, la prova di verifica del funzionamento dell’impianto, per l’AGPS- CS. Il sistema di alimentazioni in bassa tensione dei Trasformatori e della Linea di Trasmissione di MITICA ha superato una serie di test con potenza indirizzata su un carico fittizio. Essendo i test, che usano tutta la potenza, molto difficili da progettare e realizzare, le prove di messa in servizio e di collaudo sono state eseguite su un carico fittizio a potenza e servizio ridotti, testando una sezione del sistema alla volta.
Dopo mesi di lavoro della ditta Nidec ASI (Milano), ditta fornitrice dell’impianto, l’AGPS – CS risulta ora operativo e pronto all’uso, nella sua sede dell’edifico 3 della Neutral Beam Test Facility.
L'Acceleration Grid Power Supply (AGPS) è un sistema dedicato a fornire le griglie di accelerazione dell'esperimento MITICA con una potenza nominale di circa 55 MW, una tensione di uscita estremamente elevata (-1MV in corrente continua) e impulsi di lunga durata. L'AGPS è suddiviso in due parti: il sistema di conversione a bassa tensione, vale a dire il sistema di conversione AGPS (AGPS-CS) e i generatori di corrente continua ad alta tensione (AGPS-DCG).

 
Recentemente inaugurato, il prototipo della sorgente di ioni negativi di ITER, SPIDER (Source for Production of Ion of Deuterium Extracted from Rf plasma) è ora alle prese con l’ottimizzazione e l’entrata in funzione di tutti i suoi sistemi. Il primo plasma è stato ottenuto in occasione della cerimonia dell’11 giugno 2018, si è successivamente passati all’ottimizzazione dell’estrazione delle particelle negative. Per estrazione di particelle s’intende la selezione delle particelle cariche negativamente, ioni ed elettroni, cioè le particelle che si tratteranno nell’esperimento SPIDER.
Con le sue tre griglie: la griglia di plasma, la griglia di estrazione, la griglia di accelerazione, SPIDER genererà un fascio di ioni negativi che verrà misurato e analizzato dai due calorimetri e dai sistemi diagnostici installati nella camera da vuoto.
Dopo che il plasma di idrogeno o deuterio è stato generato all'interno degli 8 driver dalla sorgente per mezzo di una corrente di radiofrequenza a 1 MHz, ha inizio la fase di estrazione di particelle negative, che avviene grazie a una differenza di potenziale elettrico applicata a livello delle prime due griglie (griglia del plasma e la griglia di estrazione).
Tra le ultime due griglie (la griglia di estrazione e la griglia di accelerazione )uno spazio di 35 millimetri verrà indagato da una diagnostica in grado di eseguire la spettroscopia e dimostrare il successo di questa prima fase dell’esperimento. Per avere un fascio pulito bisognerà aspettare l’entrata in funzione della terza griglia che accelererà e “pulirà dagli elettroni” il fascio di ioni negativi. L’entrata in funzione di quest’ultima parte è prevista prossimamente in parallelo con la consegna del suo sistema di alimentazione di fornitura indiana.

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