Descripción del proyecto
DOS DE LOS RETOS MAS RELEVANTES PARA UN FUTURO REACTOR DE FUSION POR CONFINAMIENTO MAGNETICO SON EL CONFINAMIENTO Y ACUMULACION DE IMPUREZAS, Y LA GENERACION, CONFINAMIENTO Y PERDIDAS DE IONES RAPIDOS Y SUPRATERMICOS, EL OBJETIVO DE ESTA PROPUESTA ES INVESTIGAR ESTOS RETOS EN EL STELLARATOR TJ-II, DE INTERES PARA LOS STELLARATORS COMO ALTERNATIVA A LOS TOKAMAKS DE CARA A UN FUTURO REACTOR DE FUSION,EL CONFINAMIENTO DE IMPUREZAS SE INVESTIGARA CON LASER BLOW-OFF, TECNICA QUE PERMITE INYECTAR IMPUREZAS CON MASA Y CARGA MUY DIFERENTES DE MANERA PRECISA Y CONTROLADA, AL MISMO TIEMPO, UNA SONDA LUMINISCENTE OPERADA EN MODO DE CONTEO CON DISCRIMINACION DE ENERGIA, DETECTARA LOS IONES SUPRATERMICOS QUE ESCAPAN DEL PLASMA, ASOCIADOS A LOS CALENTAMIENTOS A LA RESONANCIA CICLOTRONICA DE LOS ELECTRONES (ECRH) Y A LA INYECCION DE HACES NEUTROS, EL OBJETO DE ESTA PROPUESTA ES MEJORAR AMBAS TECNICAS A LO MAXIMO QUE PERMITA LA TECNOLOGIA ACTUAL,SE PROPONEN MEJORAS IMPORTANTES DE LA TECNICA DE BLOW-OFF COMO LA MONITORIZACION DEL PERFIL DE DEPOSICION DE IMPUREZAS, MEDIANTE METODOS OPTICOS Y THOMSON SCATTERING, Y EL CONTROL DE LA POSICION DE DEPOSICION, PARA OPERAR CON UN PERFIL UNIFORME DE POTENCIA DEL LASER SOBRE LA MUESTRA, TENIENDO ASI MEJOR CONTROL DE LA VELOCIDAD DE LAS PARTICULAS INYECTADAS, LA INVESTIGACION DE LA DEPENDENCIA DEL CONFINAMIENTO DE IMPUREZAS CON SU CARGA Y MASA EN DIFERENTES ESCENARIOS DE TJ-II CONTRIBUIRA AL ENTENDIMIENTO DE LOS DIFERENTES MECANISMOS FISICOS IMPLICADOS Y AYUDARA A VALIDAR O RECHAZAR LOS MODELOS TEORICOS QUE SE ESTAN CONSIDERANDO EN LA COMUNIDAD DE FUSION PARA COMPRENDER EL TRANSPORTE DE IMPUREZAS,LAS INVESTIGACIONES PROPUESTAS SOBRE LOS IONES SUPRATERMICOS SE LLEVARAN A CABO FUNDAMENTALMENTE MEDIANTE UNA SONDA LUMINISCENTE, COLOCADA CERCA DEL BORDE DEL PLASMA Y QUE RECOGE Y ANALIZA LOS IONES QUE SE ESCAPAN, LA SONDA OPERA, EN UNA FORMA UNICA, POR CONTEO DE PULSOS INDIVIDUALES PROVENIENTES DE LOS IMPACTOS DE LOS IONES SOBRE LA PANTALLA LUMINISCENTE, A LOS QUE SE LES ANALIZA SU FRECUENCIA Y AMPLITUD, SE PROPONE DESARROLLAR UNA CONFIGURACION OPTICA CON UN ESPEJO ELIPSOIDAL EN COMBINACION CON UN MATERIAL LUMINISCENTE QUE PERMITA DETECTAR LOS IONES CON UNA RESPUESTA TEMPORAL AL MENOS 20 VECES MEJOR QUE LA ACTUAL, PARA LO QUE SE NECESITA MEJORAR LA ELECTRONICA DE ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL Y ADQUISICION DE DATOS, LOS RESULTADOS ESPERABLES SON CONSEGUIR MEDIR LA TEMPERATURA Y LA FUNCION DE DISTRIBUCION DE LA COMPONENTE SUPRATERMICA CON MAYOR RESOLUCION TEMPORAL, LO QUE PERMITIRIA ESTUDIAR LA INFLUENCIA DE PROCESOS FISICOS RAPIDOS QUE PUEDAN SER RESPONSABLES DE EFECTOS CINETICOS EN ESCALAS TEMPORALES PROXIMAS AL MICROSEGUNDO,ADEMAS, SE EXPLORARAN POSIBLES METODOS DE DETECTAR ONDAS EN EL RANGO DE LAS FRECUENCIAS CICLOTRONICAS DE LOS IONES, GENERADAS POR PROCESOS PARAMETRICOS DURANTE EL CALENTAMIENTO ECRH, QUE PUDIERAN SER LAS RESPONSABLES DE LA PRODUCCION Y CALENTAMIENTO DE IONES SUPRATERMICOS, PARA ELLO CONTAMOS CON LA EXPERIENCIA DEL GRUPO DE TECNOLOGIA DE MICROONDAS DE NUESTRO LABORATORIO QUE TRABAJA EN EL PROYECTO IFNIF, TAMBIEN, SI SE PUEDE ELIMINAR LA EL RUIDO DEBIDO A LA FUERTE SEÑAL DE ECRH, SE DETECTARA LA EMISION CICLOTRONICA IONICA DE LOS IONES SUPRATERMICOS,FINALMENTE, PARA INTERPRETAR LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES, NUESTRO EQUIPO COLABORARA CON INVESTIGADORES DEL GRUPO DE TEORIA DE NUESTRO LABORATORIO O DE CENTROS DIFERENTES AL NUESTRO, FUSIÓN\STELLARATOR\TRANSPORTE\IMPUREZAS\IONES\SUPRATÉRMICOS\CONFINAMIENTO\PLASMA\LUMINISCENCIA\INYECCIÓN