Progettazione, simulazione e test sperimentali di target e collimatori per la produzione di neutroni per il progetto SPES

The objective of this thesis is to design the collimators and the target dedicated to neutron production for scientific research within the SPES project. The previously developed collimation system was finalized and validated by electrical and thermal analyses using the ANSYS software. Two types of beryllium targets and their mounting systems were also studied: one with optimized geometry to significantly reduce manufacturing costs, and one made of thin disks, which are more readily available commercially. Experimental tests were conducted to evaluate the thermal contact resistance between the chamber and the target, validate the thermal analyses and verify the effectiveness of the cooling system. Finally, the support and alignment system for the targets and collimators was developed.

L’obiettivo di questa tesi è la progettazione dei collimatori e del target dedicato alla produzione di neutroni per la ricerca scientifica nell'ambito del progetto SPES. È stato finalizzato il sistema di collimazione sviluppato in precedenza e validato da analisi elettriche e termiche con il codice di calcolo Ansys. Sono inoltre state studiate due tipologie di target in berillio e i relativi sistemi di fissaggio: una soluzione a geometria ottimizzata per abbattere notevolmente i costi di lavorazione, mentre una costituita da dischi sottili, più facili da reperire in commercio. I test sperimentali sono stati condotti per valutare la resistenza termica di contatto tra camera e target e per validare le analisi termiche effettuate e verificare l’efficacia del sistema di raffreddamento. Infine, è stato sviluppato il sistema di supporto e allineamento di target e collimatori.