PROGETTO MULTI-PINCH

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "PROGETTO MULTI-PINCH"

Lisa Locatelli
5 anni fa
Visualizzazioni

1 PROGETTO MULTI-PINCH PROPOSTA per PROVE MULTI-ELETTRODO La prova va fatta con elettrodi e dimensioni del "fungo" di plasma uguali a quelle reali: ******** Elettrodi piu' piccoli non reggerebbero le densita' di corrente e di potenza richieste. Dato che le dimensioni del plasma dello screw-pinch affacciato all'elettrodo sono Z=2.8 cm e che le dimensioni trasverse di ogni singolo filamento sono 1.4 cm, una riduzione di un fattore 2 nelle dimensioni del plasma precluderebbe una prova con almeno 2 strati di filamenti (il catodo definitivo prevede 3 strati). La prova dovrebbe iniziare con plasma sagomato a fungo solo vicino ad un multi-catodo da 18 spirali equispaziate, 3 per ognuno dei sei moduli. L'anodo sarebbe invece singolo e piazzato entro il divertor coil PF2 (vedi Fig. 10). In seguito, una volta risolti gli eventuali problemi derivanti da un arco multi-catodo, si potrebbe passare ad inserire l'anodo definitivo (vedi Fig. 11), per risolvere eventuali ulteriori problemi causati dal plasma sagomato a fungo davanti ad entrambi gli elettrodi. Infine si procederebbe ad una prova con tre filamenti su sei inserti (uno per ognuno dei sei moduli di catodo), per verificare il funzionamento con 3 strati di filamenti. In ogni caso le prove andrebbero effettuate rispettando al massimo la simmetria alto/basso rispetto al piano equatoriale, anche per quanto riguarda il percorso della corrente di pinch.

2 0) Elementi che devono ancora essere progettati in dettaglio: Progettazione di dettaglio della camera da vuoto cilindrica, compreso il calcolo delle nervature di rinforzo. Progettazione di dettaglio delle mensole all'interno del vessel cilindrico, tali da poter ancorare al presente le colonne di supporto provvisorie ed in futuro quelle definitive. Progettazione di dettaglio dei tappi di chiusura.. Numero totale dei servizi indispensabili e dunque il numero delle flange sui tappi di chiusura. Progettazione di dettaglio delle componentidel catodo. Progettazione di dettaglio degli attrezzi necessari alla rimozione del tappo inferiore per la manutenzione e l'accesso al catodo. Si ritiene che per avviare questa fase occorra definire la disponibilità di un disegnatore come pure formare un piccolo gruppo per la definizione e progettazione di dettaglio del catodo di cui dovrebbero far parte tra gli altri l'ing. Semeraro, L'Ing. Papastergiou, il Sig. Bettinali ed il Dr. Mancuso

3 Fig. 1 Parti da costruire eccettuati anodo e strutture di supporto

4 1) Costruzione del Vacuum Vessel "quasi-definitiva", ovvero: cilindro completo di mensole interne ed esterne e flangiato in modo completo (Fig. 2), omettendo pero' il sistema di baking; vanno dunque previste flangiate: 8 finestre circolari ø 50 cm sul piano equatoriale; 4 finestre circolari ø 25 cm (a 90 ) in alto in vista dell'anodo; 4 finestre circolari ø 25 cm a (90 ) in basso in vista del catodo; Fig. 2 Camera da vuoto di MULTI-PINCH

5 tappi di chiusura (superiore ed inferiore), magari flangiati in modo incompleto; vanno comunque previsti (vedi Fig. 3): 4 ingressi alimentazione PF su ogni tappo; 1 ingresso per gas feed sul tappo superiore; 1 ingresso per termocoppie su ogni tappo; 1 finestra circolare ø 50 cm su ogni tappo, completa di passaggio ottico al centro, capace di contenere i conduttori delle alimentazioni del catodo (sul tappo inferiore) e del pinch (su entrambi i tappi di chiusura) Fig. 3 Tappo di chiusura di MULTI-PINCH

zampe con passaggio a 6 zampe entro il vessel"(vedi Fig.

6 sistema di conduttori coassiali per alimentare il pinch attraverso finestre circolari ø 50 cm su tappo superiore ed inferiore: "ragni a 8 zampe con passaggio a 6 zampe entro il vessel"(vedi Fig. 4) e ritorni a 8 zampe fuori del vessel (vedi Fig. 1); Fig. 4 Conduttori per alimentare il pinch

7 struttura di supporto (vedi Fig. 5), tale da consentire lo smontaggio del catodo dal basso. Fig. 5 Struttura di supporto attrezzatura per rimozione tappo inferiore e manutenzione catodo

2) Costruzione del catodo "parziale", ovvero: struttura in rame di supporto del catodo adatta per l'inserzione dei moduli in Molibdeno (vedi Fig. 6); Fig.

8 2) Costruzione del catodo "parziale", ovvero: struttura in rame di supporto del catodo adatta per l'inserzione dei moduli in Molibdeno (vedi Fig. 6); Fig. 6 Struttura di supporto del catodo e conduttori di alimentazione conduttori per la corrente di riscaldamento del catodo attraverso finestre circolari ø 50 cm sul tappo inferiore: "ragno a 6 zampe"; 18 moduli in Molibdeno (invece dei 126 finali), vedi Fig. 7.

9 Fig. 7 Settore del catodo con uno dei moduli in molibdeno 18 moduli in Molibdeno (vedi Fig. 8), (invece dei 126 finali); Fig. 8 Modulo in molibdeno con un filamento in tungsteno

18 filamenti in Tungsteno (vedi Fig. 9), capaci di emettere 150 A ciascuno Fig. 9 Filamento in tungsteno a causa della ridotta corrente di riscaldamento e di pinch (2.

10 18 filamenti in Tungsteno (vedi Fig. 9), capaci di emettere 150 A ciascuno Fig. 9 Filamento in tungsteno a causa della ridotta corrente di riscaldamento e di pinch (2.7 ka), dovrebbe essere possibile eliminare il raffreddamento del corpo del catodo e limitarsi a misurarne la temperatura tramite termocoppie; si dovrebbe anche poter fare a meno degli schermi dei PF coils.

11 3) Costruzione "provvisoria" delle colonne di sostegno interne al Vessel Ciascuna colonna di sostegno e' divisa in tre porzioni isolate tra di loro: quella bassa (che sostiene i mushroom coils del catodo) a potenziale di terra, quella alta (che sostiene i mushroom coils dell'anodo) a potenziale anodico e quella intermedia (che sostiene i divertor coils anodici e catodici) a potenziale flottante. 4) Costruzione "provvisoria" delle 8 bobine PF-gruppo B Tutte prive di raffreddamento ed avvolte nel modo piu' semplice possibile, racchiuse in involucri metallici in acciaio spessi alcuni millimetri (lo spessore che massimizza la semplicita' di costruzione): 2 bobine poloidali PF2 : divertor coil, 48 spire+4 bias* quadrello Cu mm *2 bias coils (correttivi del campo radiale) in aggiunta ai PF2 2 bobine poloidali PF3.1: 2 bobine poloidali PF4.1: 2 bobine poloidali PF4.2: divertor coil, 24 spire+22 false quadrello Cu 5 mm mushroom coil, 18 spire quadrello Cu 5 mm mushroom coil, 18 spire+x?false quadrello Cu 5 mm Non dovrebbero essere previsti isolamenti tra bobine e sostegni, se non per i mushroom coils PF4.1 e PF4.2.

12 5) Costruzione "provvisoria" dell'anodo In una prima fase (vedi Fig. 10) l'anodo sarebbe un unico cilindro di ø 14 cm, simile a quello di PROTO-PINCH, con il corpo in rame forato e con inserti in Cu-W avvitati all'estremita'. Poiche' la densita' di potenza incidente sarebbe solo la meta' di quella di PROTO-PINCH ed avrebbe una durata di scarica di solo 1 sec (contro i 5 di PROTO-PINCH), si dovrebbe poter evitare il raffreddamento ad acqua del corpo dell'anodo e limitarsi a misurarne la temperatura tramite termocoppie; si dovrebbe anche poter fare a meno degli schermi dei PF coils.

13 Fig. 10. Prova multielettrodo - fase 1 - singolo anodo

14 5) Costruzione "quasi-definitiva" dell'anodo In una seconda fase (vedi Fig. 11) l'anodo sarebbe quello definitivo, completo di elementi forati di protezione in Cu-W e di sistema di immissione gas a forma di toro. Fig. 11. Prova multielettrodo - fase 2 - anodo multiplo

15 6) Costruzione delle alimentazioni "parziale", ovvero: Alimentatore definitivo dei PF-gruppo B: La richiesta e' di un alimentatore da 600 A, 120 V; nel caso in cui tale alimentatore non fosse recuperabile tra gli apparecchi dismessi (tra Frascati e Padova), si potrebbe ordinare l'alimentatore definitivo da 1.9 ka, 350 V, che era stato valutato costare 31,000. Alimentatore provvisorio del pinch: Dal momento che la corrente di pinch e' 2.7 ka con una richiesta di tensione di circa 300 V, si potrebbe acquistare la prima sub-unita' dell'alimentatore del pinch capace di erogare 10 ka a 350 V, su un tempo di salita di 25 ms. Alimentatore provvisorio del catodo: Dal momento che la corrente totale di riscaldamento del catodo e' 2.7 ka, andrebbe recuperato (o acquistato) un alimentatore esafase capace di erogare 500 A rms per fase con una tensione di 25 V rms. Alimentatore del coil di bias: La richiesta e' di un alimentatore da 600 A, 12 V, forse recuperabile localmente. 7) Sistema da vuoto ed immissione gas: Si stima che si possa recuperare interamente all'interno (come gia' fatto per PROTO-PINCH), anche se si richiedono 2000 l/s. 8) Localizzazione del load assembly: Nella hall di FT.

Documenti analoghi

Proposta Termocoppie per Multi-Pinch

Proposta Termocoppie per Multi-Pinch Le termocoppie su Multi-Pinch (e successivamente su PROTO-SPHERA) saranno necessarie per misurare la temperatura in prossimita degli avvolgimenti magnetici (PF coils)