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GRUPO DE PLASMAS Y SUS APLICACIONES

 

   
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Diseño y construcción de un stellarator modular pequeño para el confinamiento magnético de plasmas. Proyecto de investigación VIE en ejecución para el periodo 2011-2015.

 


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Este proyecto de investigación de desarrollo tecnológico busca implementar un dispositivo de confinamiento magnético de tipo stellarator modular a pequeña escala para la investigación en plasmas de alta temperatura y baja densidad. A la fecha muy poca investigación ha sido desarrollada en la ingeniería y física de dispositivos de tipo stellarator modulares a pequeña escala, por lo que el desarrollo tecnológico de este proyecto aportará conocimiento e innovación en el área de stellarators. El dispositivo, llamado Stellarator de Costa Rica 1 (SCR-1) cuenta en la actualidad con una cámara de vacío de aluminio en forma toroidal con un radio mayor de 238.1 mm y un radio de sección transversal de 94.4 mm. El plasma tendrá un radio menor de 54.1 mm y un volumen de 13.75 litros (0.01 m3), con una razón de aspecto de >4.4. El campo magnético resonante será de 0.0438 T, y tendrá un período de 2 (m=2) con un perfil de transformada rotacional plano de 0.3. El campo magnético será generado por medio de 12 bobinas modulares, cada una de ellas compuesta de 6 vueltas, con una corriente eléctrica de 4600 A (767 A por vuelta). La corriente será alimentada por un banco estacionario de baterías, el cual brindará 767 A para cada descarga, donde cada pulso tendrá una duración de 4 s a 10 s. El plasma será calentado por ECRH a través de dos magnetrones uno de 2 kW y otro de 3 kW, en el segundo armónico a 2.45 GHz. La temperatura y densidad electrónica esperada es de 13 eV (150800 K) y 5 x 1016 m-3 respectivamente con un tiempo de confinamiento estimado en 5.70 x 10-4 ms. Los diagnósticos iniciales del SCR-1 serán una sonda de Langmuir compuesta de una cabeza de Nitruro de boro y una matriz de cuatro puntas de tungsteno, un interferómetro heterodino de microondas (frecuencia de 28 GHz, correspondiente a la longitud de onda de ? = 10.71 mm), un espectrómetro óptico (iHR550 espectrómetro de tres núcleos configurado para Plasma/Análisis de Emisiones, puerto de salida para detector CCD multicanal, puerto de salida multicanal para PMT o DSS, fibra óptica personalizada para el acoplamiento), un sistema de mapeo del campo magnético y una cámara CCD. El dispositivo propuesto no podrá generar procesos de fusión nuclear.
Stellarator de Costa Rica 1


 
 
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PlasmaTEC es un grupo de investigación en plasmas del Instituto Tecnológico de Costa Rica
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