Progetto e realizzazione di diagnostiche per una scarica di plasma ICP

Neutral Beam Injectors for fusion applications require the production and acceleration of negative ions. Negative ion sources are based on the inductive coupling of electromagnetic waves to a hydrogen plasma (ICP discharge). To optimise the design of such sources, and particularly of the RF driver (the region where the plasma is generated), the MINION experiment is under design at Consorzio RFX and will start operations in 2023. The main diagnostic systems to measure the plasma features are emission spectroscopy and Langmuir probes. The proposed activity consists in: 1) Design of the diagnostic systems 2) Characterisation of the diagnostic systems 3) Preliminary deployment and test of the diagnostic systems in MINION plasma. The student will improve his/her knowledge of the physics of ICP plasmas and on the diagnostics of cold plasmas. The activity might include simple simulations of the plasma features.

I Neutral Beam Injectors per applicazioni di fusione richiedono la produzione e l'accelerazione di ioni negativi. Le fonti di ioni negativi si basano sull'accoppiamento induttivo di onde elettromagnetiche a un plasma di idrogeno (scarica ICP). Per ottimizzare il design di tali fonti, e in particolare del driver RF (la regione in cui il plasma viene generato), l'esperimento MINION è in fase di progettazione presso il Consorzio RFX e inizierà le operazioni nel 2023. I principali sistemi diagnostici per misurare le caratteristiche del plasma sono la spettroscopia di emissione e le sonde di Langmuir. L'attività proposta consiste in: 1) Progettazione dei sistemi diagnostici 2) Caratterizzazione dei sistemi diagnostici 3) Implementazione preliminare e test dei sistemi diagnostici nel plasma di MINION. Lo studente migliorerà la sua conoscenza della fisica dei plasmi ICP e delle diagnostiche dei plasmi freddi. L'attività potrebbe includere semplici simulazioni delle caratteristiche del plasma.