Instalación de prueba de haz neutro ITER
La instalación de prueba de haz neutro ITER es parte del Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) en Padua , Véneto , Italia . [1] La instalación albergará el prototipo a gran escala del inyector de haz neutro del reactor , MITICA, y un prototipo más pequeño de su fuente de iones, SPIDER. [2] SPIDER comenzó a operar en junio de 2018. SPIDER se utilizará para optimizar la fuente del haz de iones, para optimizar el uso de vapor de cesio y para verificar la uniformidad del haz de iones extraído también durante pulsos largos.
Para suministrar energía al plasma de fusión en ITER, se instalarán dos inyectores de haz neutro de calentamiento. Están diseñados para proporcionar la potencia de 17 MW cada uno, a través de las líneas de luz de 23 m, hasta el contenedor de cuatro metros de diámetro: para depositar suficiente potencia de calentamiento en el núcleo de plasma en lugar de los bordes de plasma, la energía de las partículas del haz debe ser alrededor de 1 MeV, aumentando así la complejidad del sistema de haz neutro a un nivel sin precedentes. Este será el principal sistema auxiliar de calefacción del reactor. Debido a su baja eficiencia de conversión, el inyector de haz neutro primero necesita iniciar un haz de iones negativos precursores de 40 A, y luego lo neutraliza pasándolo a través de una celda de gas (con una eficiencia < 60%) y luego por un depósito de iones residuales (el 40—20% restante negativo, el 20% positivo). Luego, el haz neutralizado se descarga en un calorímetro durante las fases de acondicionamiento o se acopla con el plasma. Más pérdidas de reionización o intercepción con los componentes mecánicos reducen su corriente a 17 A. [3]
SPIDER es el primer gran dispositivo experimental que comienza a funcionar en las instalaciones de prueba (mayo de 2018). Los componentes de MITICA se encuentran actualmente en proceso de adquisición, y se espera su primera operación a fines de 2023.
Durante 2018, se optimizó la descarga de plasma de ocho controladores de RF de fuente de iones. En 2019 comenzó la operación con haz de iones negativos de hidrógeno: por primer año, SPIDER operará con un número reducido de beamlets (80 en lugar de 1280).
Las capacidades de SPIDER y MITICA se relacionan en la siguiente tabla en comparación con los objetivos del ITER Heating Neutral Beam y con otros dispositivos preexistentes.
