Proposta di inserimento in un port equatoriale del

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Proposta di inserimento, in un port equatoriale, del sistema ottico per la trasmissione dell’

Proposta di inserimento, in un port equatoriale, del sistema ottico per la trasmissione dell’ immagine infrarossa di uno dei settori del limiter toroidale. G. Maddaluno WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 1

Background • Tra i contributi che una macchina con limiter, come FTU, può dare

Background • Tra i contributi che una macchina con limiter, come FTU, può dare alla futura sperimentazione di ITER, c’è senz’ altro quello di studiare la deposizione di energia sul limiter toroidale durante le disruzioni. Infatti al momento della disruzione susseguente un VDE ( o di una disruzione durante la salita di corrente, quando è poggiato sull’ interno camera) il plasma di ITER è in una configurazione tipo limiter. • Non è a priori da escludere anche la possibilità di ottenere informazioni spaziali e temporali sui carichi termici sul limiter toroidale allo stazionario qualora si fosse in grado di accoppiare al plasma una potenza addizionale significativa, usando anche spari ripetitivi, e, in ogni caso, se si operasse a macchina calda. Tali misure potrebbero complementare le recenti misure fatte con le sonde di Langmuir in una configurazione molto simile a quella dello start-up di ITER e verificare o no la discrepanza , rilevata in altre macchine, che esiste tra i dati delle sonde e quelli termografici. • Modifiche della parte terminale del sistema ottico (in pratica l’ inserimento di uno o due specchi ad un angolo opportuno rispetto alla direzione del raggio maggiore del toro) per rivelare la luce di sincrotrone emessa dagli elettroni runaways sono attualmente in fase di studio (la loro attuazione è però possibile solo nella successiva apertura della macchina). WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 2

Radiazione di sincrotrone da RAEs TEXTOR P exp(-R)/ R Per FTU (R=. 935) I

Radiazione di sincrotrone da RAEs TEXTOR P exp(-R)/ R Per FTU (R=. 935) I valori di P vanno moltiplicati per 3 WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 25 Me. V 3

WIDE ANGLE INFRARED ENDOSCOPE (JET) Contract EFDA 02/680 TASK JW 2 -EP-DIAG. IR-ENEA WIP

WIDE ANGLE INFRARED ENDOSCOPE (JET) Contract EFDA 02/680 TASK JW 2 -EP-DIAG. IR-ENEA WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 4

Limiter toroidale WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 5

Limiter toroidale WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 5

Immagine IR di un settore del limiter toroidale WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 6

Immagine IR di un settore del limiter toroidale WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 6

Segnale di rivelatore IR durante una disruzione # 36563 V IR detector WIP _21/02/2013

Segnale di rivelatore IR durante una disruzione # 36563 V IR detector WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 7

Flangia che supporta le lenti – Vista dall’ esterno Trasduttore lineare di moto per

Flangia che supporta le lenti – Vista dall’ esterno Trasduttore lineare di moto per lo shutter Parte dello schermo magnetico della termo camera Foro in asse con il treno di lenti Flangia per passanti Thermocoax e termocoppia Flangia libera WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 8

Sistema ottico • Il sistema ottico consiste di 14 lenti in germanio ricoperte con

Sistema ottico • Il sistema ottico consiste di 14 lenti in germanio ricoperte con strato antiriflettente, ottimizzato per la trasmissione della radiazione tra 4. 0 e 5. 5 μ. , alloggiate all’ interno di una struttura metallica di supporto e protezione La trasmissione di ogni lente è 95%. La trasmissione totale è circa il 50%. WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 9

Sistema ottico 1200 1150 WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 10

Sistema ottico 1200 1150 WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 10

Sistema ottico • La trave di supporto delle lenti è provvista di due staffe

Sistema ottico • La trave di supporto delle lenti è provvista di due staffe che, a contrasto con il pavimento e il soffitto del port, ne garantiscono la stabilità. Tali staffe comunque consentono lo sfruttamento di linee di vista e/o l’ inserimento di eventuali probes di dimensioni ridotte (sempre per quanto riguarda la metà, in senso toroidale, occupata dal sistema ottico; l’ altra metà è del tutto libera). È sotto esame la possibilità di inserire attraverso una di queste staffe una telecamera nel visibile. • Il sistema ottico è dotato anche di uno shutter, manovrato dall’ esterno sotto vuoto tramite un trasduttore lineare di moto, per proteggere la prima lente quando la termo camera non è in funzione. Lo shutter è anche riscaldabile dall’ esterno tramite cavo Thermocoax (la temperatura è monitorata da apposita termocoppia) in modo da poter ricalibrare periodicamente la termo camera con lo shutter chiuso. • La parte sinistra della flangia (guardando dall’ esterno macchina) è occupata da un tronchetto chiuso da flangia con il foro usato in precedenza per introdurre la struttura con le sonde di Langmuir. Tale flangia può ovviamente essere ri-lavorata o sostituita da altra recante gli accessi desiderati. WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 11

Termocamera • Si propone l’ utilizzo in time-sharing della termocamera in fase di acquisto

Termocamera • Si propone l’ utilizzo in time-sharing della termocamera in fase di acquisto per la misura dei carichi termici sul limiter di litio. • La termocamera, nell’ applicazione limiter toroidale, sarebbe usata senza il proprio obbiettivo. • La termocamera attualmente di riferimento ha un full frame rate di 380 Hz, che può arrivare, tramite windowing (posizione e dimensioni arbritarie), a > 10 k. Hz (1. 25 k. Hz metà area, 3. 6 k. Hz un quarto etc. ). • La risoluzione spaziale, per distanze analoghe al limiter di litio, era, con la precedente telecamera (con 128 x 128 pixels) di circa 3 mm. • IL dimensionamento dello schermo magnetico per il LLL è utile anche per l’ applicazione limiter toroidale. Da verificare l’ eventuale ri-uso dello schermo di ferro dolce (Fe 37) già esistente. WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 12

Valutazioni strategiche FTU è in shutdown Non sarà riaperto prima della fine dell’ anno

Valutazioni strategiche FTU è in shutdown Non sarà riaperto prima della fine dell’ anno (? ? ) Al momento vi sono port equatoriali disponibili. La parte del sistema ottico della termografia interno alla macchina può essere inserito senza modifiche. Aggiustamenti per adattare il sistema alla nuova termocamera non riguardano il vuoto macchina. • Le modifiche per poter rivelare la luce di sincrotrone (possibilmente compatibili con lo studio delle disruzioni) possono essere studiate in parallelo alla sperimentazione ed attuate alla prossima apertura) • Il sistema di lenti è compatibile con l’ introduzione di una telecamera nel visibile • • La richiesta di inserimento del sistema di lenti in questo shutdown sembra sensata. WIP _21/02/2013 - Proposta termografia 13