Design and commissioning of the magnetic diagnostics system for COMPASS-U

O sistema de diagnóstico magnético fornece dados fundamentais para a operação e exploração científica de dispositivos de fusão nuclear por confinamento magnético. Embora esteja em constante aperfeiçoamento desde os primeiros dispositivos, a construção de novos reatores representa uma oportunidade para avanços em diagnósticos magnéticos, adaptados aos desafios e oportunidades específicos. O tokamak COMPASS-U, desenvolvido em Praga, na República Checa, terá um conjunto único de parâmetros, dos quais se destaca o campo magnético toroidal de 5 T e a parede interna metálica aquecida a altas temperaturas.

Graças a uma ampla coleção de sistemas de diagnóstico, este dispositivo estará numa posição de suportar a operação do ITER e abordar problemas relevantes tanto para o DEMO como futuras centrais elétricas. Nesta tese, os desafios relativos ao desenvolvimento de um sistema de diagnóstico magnético para uma máquina tão única são discutidos e é exposto o projeto e desenvolvimento dos principais subsistemas: desde os sensores ao cabeamento e eletrónica.

São desenvolvidos métodos para calibração e medição precisas de sensores magnéticos; estuda-se a mitigação da influência de estruturas metálicas em sensores; são tiradas conclusões sobre a escolha de cabos de transmissão de dados para longas distâncias; é qualificada a implementação de métodos de integração numérica em tempo-real e novo hardware é desenvolvido.

Embora estas etapas de desenvolvimento tenham como objetivo último a adequação à operação e ao programa científico do COMPASS-U, as abordagens sistemáticas descritas e levadas a cabo podem ser aplicadas a dispositivos futuros.