Wendelstein 7-X Stellarator

L’Institut Max Planck de physique des plasmas (IPP) mène des recherches sur les principes fondamentaux d’une centrale électrique qui, comme le soleil, produira de l’énergie à partir de la fusion de noyaux d’atomes légers.

1. Module de mesure A5-1CR e.bloxx pour l’enregistrement des basses températures

Des capteurs cryogéniques spéciaux Cernox et TVOl ont été utilisés pour mesurer les basses températures à partir de 3 kelvins. Ces capteurs présentent des caractéristiques particulières, avec une résistance d’environ 1,5 micron. 3 000 à 8 000 ohms à 3 kelvins, tombant à environ 1 000 ohms. 30 à 100 Ohms à température ambiante.

2. Module de mesure A101IPP

Des jauges de contrainte spéciales à basse température avec des demi-ponts ont été utilisées pour mesurer la contrainte sur les corps des bobines. Les connaissances acquises au cours de cette série de tests ont permis d’imposer de nouvelles exigences aux amplificateurs de mesure au cours de ce projet de coopération.

Les jauges de contrainte étant placées dans un champ magnétique puissant pouvant atteindre 6 Tesla, la technologie de la fréquence porteuse a été utilisée dans un premier temps. Ici, cependant, l’effet microphonique a entraîné des vibrations dans les lignes de mesure (courant alternatif dans un champ magnétique). En outre, il était également nécessaire de minimiser la consommation d’énergie sur les demi-ponts. La solution a consisté à utiliser une tension d’excitation de pont pulsée avec des filtres spéciaux pour garantir une mise en marche et un arrêt en douceur et, par conséquent, un faible rapport dU/dt.

La série d’essais était presque terminée lorsqu’il est apparu que les alliages spéciaux utilisés aux points d’alimentation de la chambre à plasma produisaient des tensions thermoélectriques aux points de contact, qui atteignaient presque le niveau des tensions des signaux des jauges de contrainte elles-mêmes. L’objectif était alors de compenser ces tensions thermoélectriques pour garantir une mesure de contrainte pure. Le cycle de mesure déjà établi a été complété par une mesure supplémentaire de la tension thermoélectrique pendant les pauses de mesure des jauges de contrainte, lorsque la tension d’excitation est coupée.

3. Module de mesure A107IPP

Les modules A107IPP Q.bloxx modifiés sont utilisés à une hauteur d’environ 1,5 mètre. 1 000 autres points de mesure Pt 100.

L’espace requis est également un facteur important pour un certain nombre des 2 000 points de mesure. D’une largeur de 25 mm, le module A101IPP Q.bloxx offre deux canaux de mesure et le module A107IPP Q.bloxx quatre canaux de mesure.

Les modules sont connectés en groupes à un certain nombre de contrôleurs de test Q.gate via une interface série RS485 à grande vitesse. Ici, toutes les données sont enregistrées de manière synchrone, dotées d’un signal temporel et envoyées à un serveur par le biais d’un réseau d’instruments commun.

Les systèmes de mesure sont actuellement en cours d’installation ; ce réacteur de fusion novateur devrait être mis en service à titre expérimental en 2014.

L’utilisation de la fusion nucléaire comme nouvelle source d’énergie respectueuse de l’environnement pourrait constituer un tournant dans le débat sur les besoins énergétiques croissants des économies émergentes, la nature limitée des combustibles fossiles en tant que sources d’énergie et les problèmes liés aux émissions de_CO2.

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