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In a world increasingly facing new challenges at the forefront of plasma scientific research and technological innovation, CNR and ISTP pledge progress and achieve an impact in the integration of research into societal practices and policy

WP-7: Laboratory for the study of fusion relevant high-density plasmas and material interactions

UNITÀ OPERATIVA: ISTP-Milano
WP LEADER: ANDREA UCCELLO

Il progetto prevede l'upgrade della macchina lineare GyM presso l’ISTP-CNR-Milano, "BiGyM", per la produzione di un plasma ad alta densità e una caratterizzazione approfondita dell'interazione plasma-materiale (PMI). L'aggiornamento consentirà all'ISTP-CNR di raggiungere un livello di competitività più elevato nel campo della fusione a confinamento magnetico, rafforzando così il legame con Horizon Europe 2021-2027, e di avviare nuove linee di ricerca in altri settori tecnologici come l'aerospaziale, la produzione di acciaio, i collettori solari, le celle a combustibile, la catalisi e i sensori. Inoltre, BiGyM supporterà e completerà il programma sperimentale di interazione plasma-parete (PWI) di RFX-mod2. Contribuirà inoltre alla formazione dei giovani ricercatori in vista di DTT, il Divertor Tokamak Test.

OBIETTIVI

Il progetto si declina in tre attività principali:

  • Installazione di una sorgente di plasma di tipo helicon da 15 kW a 13.56 MHz, insieme a un magnete superconduttore da 1 T, per ottenere una densità di plasma di 10^19 m^-3 e un flusso di ioni di 10^23 m^-2s^-1. Le sorgenti a radiofrequenza, a differenza di quelle ad arco più comunemente utilizzate, consentono di produrre plasmi quasi maxwelliani con un basso contenuto di impurezze.
  • Acquisizione di un nuovo sistema di esposizione campioni per gli esperimenti PMI. Riscalderà attivamente i campioni fino a 1500 K, la temperatura di lavoro dei componenti della prima parete di ITER, chiamati anche plasma facing components (PFCs), e consentirà di fornire una tensione negativa fino a -500 V ai campioni, per regolare l'energia degli ioni incidenti.
  • Acquisizione di una diagnostica picosecond laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) all’avanguardia, sviluppata in collaborazione con l'ISTP-CNR di Bari, per studiare gli effetti del plasma sui campioni esposti.

Background

L'aggiornamento consentirà all'ISTP-CNR di raggiungere un livello di competitività più elevato nel campo della fusione a confinamento magnetico, rafforzando così il legame con Horizon Europe 2021-2027, e di avviare nuove linee di ricerca in altri settori tecnologici come l'aerospaziale, la produzione di acciaio, i collettori solari, le celle a combustibile, la catalisi e i sensori. Inoltre, BiGyM supporterà e completerà il programma sperimentale di interazione plasma-parete (PWI) di RFX-mod2. Contribuirà inoltre alla formazione dei giovani ricercatori in vista di DTT, il Divertor Tokamak Test.

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CONTATTI

COMUNICAZIONE E DIVULGAZIONE:
comunicazione@istp.cnr.it

WP Leader:
andrea.uccello@istp.cnr.it

WP TIMELINE

FASE 1

Realizzazione della strumentazione per la produzione del plasma ad alta densità in BiGyM

FASE 2

Nuovo sistema di esposizione campioni per BiGyM

FASE 3

Upgrade del sistema diagnostico di BiGyM

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