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Recchia, Mauro (2009) study of the radiofrequency power supply system for the ion source of the iter neutral beam injector. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

The Neutral Beam Injector, one of the main heating and current drive system
of the International Thermonuclear Fusion Experimental Reactor ITER, will
be equipped with a Radio Frequency system to produce inside the negative
ion source a low-temperature plasma. The RF system is basically composed
of a RF generator, a power transmission line, a matching network and the
electric load, a coil that via inductive coupling produce a plasma inside the
source chamber.
The thesis describes a model of the electric load, taking into account the
eddy currents flowing along the passive structure near the coil and including
a simple electric model of the plasma. The results of the simulation are
compared with those obtained during an experimental campaign carried out
on an ion source at the Institute of Plasma Physics in Garching (D).
Then, a 2D finite element thermal model of the SF6-insulated coaxial
structure housing the power transmission line, is introduced, allowing to calculate
detailed thermal maps during NBI operation. The code outputs in
terms of temperature of the main components, are compared with the result
of a simple analytical model.

Abstract (italiano)

L’iniettore di particelle neutre, uno dei principali sistemi per il riscaldamento
e il current drive per il Thermonuclear Fusion Experimental Reactor ITER,
sar´a fornito con un sistema a Radio Frequenza per la produzione all’interno
della sorgente di ioni negativi di un plasma a bassa temperatura. Il sistema
RF ´e essenzialmente composto da un generatore RF, una line di trasmissione
di potenza, una unit´a di adattamento e il carico elettrico, una bobina
che mediante accoppiamento magnetico produce un plasma all’interno della
sorgente.
Questa tesi descrive un modello del carico elettrico, considerando le correnti
indotte che scorrono nelle strutture passive vicine alla bobina e includendo
un modello semplice del plasma. I risultati delle simulazioni sono
confrontati con quelli ottenuti da una campagna sperimentale condotta su
una sorgente di ioni presso l’Istituto di Fisica dei Plasmi a Garching (D).
Inoltre, ´e presentato un modello termico ad elementi finiti della struttura
coassiale isolata in SF6 che contiene la linea di trasmissione di potenza, che
ha permesso il calcolo dettagliato delle mappe termiche durante il funzionamento
dell’NBI. I risultati del codice, in merito alla temperatura dei principali
componenti sono stati confrontati con quelli di un semplice modello analitico.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Gnesotto, Francesco
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 21 > Scuole per il 21simo ciclo > INGEGNERIA INDUSTRIALE > INGEGNERIA ELETTROTECNICA
Data di deposito della tesi:02 Febbraio 2009
Anno di Pubblicazione:03 Gennaio 2009
Parole chiave (italiano / inglese):NBI radiofrequency fem
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/31 Elettrotecnica
Struttura di riferimento:Dipartimenti > pre 2012 - Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Codice ID:1952
Depositato il:02 Feb 2009
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Bibliografia

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