L’ ENEA, partendo dalle attività svolte negli anni 60 come CNEN,
dispone di una vasta esperienza nel settore delle alimentazioni elettriche
in Alta Tensione (HV).
Nel campo della Fusione queste competenze sono in particolare
utilizzate per l’alimentazione di sorgenti a radiofrenza RF (Gyrotron,
Klystron), con frequenza 300 MHz - 130000 MHz potenze dell’ordine dei
Megawatt e tempi di risposta dell’ordine di poche decine di microsecondi.
La potenza RF viene utilizzata per il riscaldamento ed il “current drive” del
plasma termonucleare. La tecnologia degli alimentatori e dei modulatori di
tensione necessari per detti generatori si è basata, fino a pochi anni
fa, esclusivamente su tubi da vuoto (HV triodi e tetrodi) (Figg.1-2).
La Sez. FUS-ING svolge attività di sviluppo e progettazione, in collaborazione con un’azienda nazionale (OCEM SpA), di un modulatore di tensione prototipo HV in cui i tubi da vuoto saranno completamente sostituiti da componenti allo stato solido (IGBT, Mosfet; Fig.3). L’attività è inserita nel Progetto internazionale ITER godendo del relativo contributo economico del Programma Europeo di Ricerca sulla Fusione. I test di caratterizzazione e collaudo del protipo sono previsti a partire dal mese di Aprile 2005 e verranno, per la parte di prove in potenza, effettuati presso la UTS FUSIONE del CR. ENEA di Frascati (RM).
La Tab.1 riassume le caratteristiche essenziali dei principali sistemi realizzati da ENEA nel settore.
Tab. 1> | |
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Alimentazione Stabilizzata per il CNR di Milano |
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Max. Tensione di Uscita | 100 kV |
Max. Corrente di Uscita | 50 A |
Precisione della Tensione | 1% |
Max Frequenza di Modulazione della Tensione | 10 kHz |
Alimentazione Stabilizzata dei Gyrotron per l’Impianto LH di FTU |
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Max. Tensione Anodo-Catodo | 140 kV |
Max. Corrente di Uscita | 25 A |
Max. Tensione di Modulazione | 30 KVpeak-peak |
Precisione della Tensione | 0.5% |
Max Frequenza di Modulazione della Tensione | 10 kHz |
High-Voltage PS modulator for
FTU electron cyclotron resonance heating (ECRH) gyrotron |
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Max. Tensione Anodo-Catodo | 80 kV |
Max. Corrente di Uscita | 50 A |
Max. Modulazione della Tensione | 30 KVpeak-peak |
Precisione della Tensione | 0.5% |
Max Frequenza di Modulazione della Tensione | 10 kHz |
High-Voltage static body modulator for ITER CPD gyrotron |
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Max. Tensione Body-Catodo | 100 kV |
Max. Tensione Body-Colletore | 45 kV |
Max. Modulazione della Tensione | 30 KVpeak-peak |
Max. Frequenza di Modulazione della Tensione | 10 kHz |
Precisione della Tensione | 0.5% |