Première grille fabriquée en interne pour les systèmes de mesure de TCV
Le Swiss Plasma Center a produit la première grille entièrement fabriquée en Suisse pour l’Injecteur de Particules Neutres de mesure (DNBI), un composant clé utilisé pour les mesures des propriétés du plasma.
Auparavant fabriqué en Russie, le DNBI installé sur TCV rencontrait des problèmes de performance en raison d’une grille déformée du système optique d’ions. En réponse, Matthieu Toussaint, ingénieur mécanique du SPC, a conçu la grille de remplacement avec le soutien du scientifique spécialisé en injecteur de particules neutres du SPC, Aleksandr Listopad. La grille a été usinée par Vincent Giannattasio, polymécanicien, dans notre atelier et installée en août 2024.
Les premiers tests suggèrent une amélioration de la qualité du faisceau, et si ces résultats sont confirmés, cette première grille de haute précision pourrait marquer un pas vers le développement et la production de nouveaux systèmes optiques d’ions au SPC, non seulement pour les injecteurs de particules neutres de TCV, mais aussi pour des injecteurs similaires dans des laboratoires à travers le monde.
Optimisation de la transmission de puissance: la Matching Box
Pour diverses expériences, le groupe Physique des plasmas de basse température et applications utilise un dispositif qui optimise la transmission de puissance entre un générateur radiofréquence (RF) et une antenne résonante, utilisée pour générer des plasmas « froids ».
Ce dispositif, appelé « Matching Box », est principalement constitué de deux condensateurs variables sous vide, deux bobines refroidies par eau et une sonde I-V-phi qui caractérise l’impédance d’entrée de la Matching Box.
En collaboration avec le Service Électronique du SPC, une unité de contrôle a été développée et mise en œuvre pour faire fonctionner deux moteurs pas à pas couplés à ces condensateurs variables. Cette unité ajuste en continu la position des moteurs, maintenant l’impédance d’entrée du système RF à 50 ohms, transférant ainsi un maximum de puissance à l’antenne qui induit le plasma.
Une attention particulière a été portée au microcontrôleur intégré dans cette unité. L’architecture Arduino avec un code open-source, facilement accessible, facilite les développements futurs ainsi que les adaptations à diverses machines au SPC ou pour des collaborations internationales. Actuellement, une dizaine de ces contrôleurs ont déjà été adaptés aux systèmes RF.
Dernier prototype de conducteur au PSI
Depuis plus de 10 ans, le groupe de Supraconductivité Appliquée à Villigen développe des conducteurs pour le tokamak DEMO d’EUROfusion. En mai et juillet 2024, Federica Demattè a testé le dernier prototype de conducteur visant à atteindre 100 kA dans un champ magnétique de 11 T dans l’installation de test SULTAN dans le cadre de sa thèse de doctorat.
Bien que les performances du conducteur aient été compromises par les brins supraconducteurs Nb3Sn sous-performants, à partir desquels le câble a été fabriqué, les faibles pertes AC confirment que notre conception de conducteur “react&wind” est adaptée à la fois à la bobine toroïdale et au solénoïde central.