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ENEA - divisione Fusione
Impianto Test Piccoli Magneti
Contatto: Dott. Luigi Muzzi
e-mail: luigi.muzzi@enea.it
tel.: +39 06 9400 5391
fax.: +39 06 9400 5393
L’esperienza guadagnata durante gli anni
passati nei test di numerosi avvolgimenti in NbTi e Nb3Sn (SAFFO,
PUFF, S-Ex) e l’apparato esistente, e
recentemente rinnovato, ha reso il laboratorio Superconduttività dell’ENEA
un candidato ideale per i test di conduttori e magneti sub-size in condizioni
operative rilevanti per ITER.
Scopo di questi esperimenti è lo studio della
stabilità e
della propagazione del "quench" in conduttori raffreddati
tramite circolazione forzata di elio supercritico (CICC, Cable In Conduit
Conductor). L’elevato
numero di sensori e diagnostiche che il sistema di acquisizione è in grado
di gestire consente una completa caratterizzazione dei magneti, rendendo
questi esperimenti anche degli importanti riferimenti per la validazione
di codici di simulazione numerica.
Impianto per
i test di magneti superconduttorisolenoidali.
La facility attualmente in funzione è composta da:
- un refrigeratore Linde, con potenza di 500W, in grado di fornire elio a 4.5K ed a 16K;
- tre magneti superconduttori di background, due in NbTi ed uno in Nb3Sn, con un campo massimo complessivo di 3T;
- quattro alimentatori di corrente, da 1kA, 5kA, 6kA e 16kA e numerosi altri alimentatori di corrente di potenza ridotta;
- un alimentatore AC da 100A di corrente massima;
- linee criogeniche ed elettriche adatte ad esperimenti di larga scala;
- diversi sistemi di acquisizione dati.
Al momento la facility ospita l’esperimento AStEx (Advanced Stability Experiment), il cui scopo è lo studio dell’influenza della distribuzione di corrente all’interno del conduttore sulle sue performance, caratterizzandone proprietà come correnti critiche, caratteristiche I-V, AC-loss, stabilità. Il conduttore, avvolto a formare un magnete di piccole dimensioni, è di tipo CICC ed è costituito da 36 fili di NbTi; è stato aperto ad entrambe le terminazioni e suddiviso nei suoi 4 sub-stadi di cablaggio, costituito ognuno da 9 strand. Uno di questi gruppi è stato poi ulteriormente suddiviso. L’identificazione dei vari gruppi di fili e un sistema di resistori esterni permette di alimentare il magnete con una distribuzione di corrente artificialmente imposta dall’esterno e di studiare, quindi, il suo effetto sulle proprietà elettriche del conduttore. L’avvolgimento è alimentato con una corrente massima operativa di 6kA, immerso in un campo di background di 2.5T e ad una temperatura di 5K, con una pressione di ingresso dell’elio di circa 10bar.
