Ceramic-metal TPC magnetic coil for measuring the magnetic field of a thermonuclear power reactor

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23220%2F23%3A43970818" target="_blank" >RIV/49777513:23220/23:43970818 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://partnerstvi.fel.zcu.cz/vysledky/" target="_blank" >http://partnerstvi.fel.zcu.cz/vysledky/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Keramicko-metalická TPC magnetická cívka pro měření magnetického pole termojaderného energetického reaktoru

Original language description

Funkční vzorek představuje teplotně a radiačně odolný senzor pro měření polohy plazmatu ve fúzních reaktorech, který je realizován tiskem metalických vrstev na keramické substráty a následným spojováním do vícevrstvých struktur.

Czech name

Keramicko-metalická TPC magnetická cívka pro měření magnetického pole termojaderného energetického reaktoru

Czech description

Funkční vzorek představuje teplotně a radiačně odolný senzor pro měření polohy plazmatu ve fúzních reaktorech, který je realizován tiskem metalických vrstev na keramické substráty a následným spojováním do vícevrstvých struktur.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/TK03030070" target="_blank" >TK03030070: MAgnetic Sensors for Thermonuclear Energy Reactors (MASTER)</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

22190-FV013-2023

Numerical identification

interní číslo 22190-FV013-2023

Technical parameters

Funkční vzorek teplotně a radiačně odolné magnetické cívky realizované tiskem metalických vrstev na keramické substráty a následným spojováním do vícevrstvých struktur. Cívka sestává celkově ze 17 keramických substrátů (96% Al2O3) s tloušťkou 0,5 mm v uspořádání: 1x krycí substrát s výřezem pro kontakty, 1x substrát s motivy stínění, 14 substrát s jednotlivými motivy vinutí a prokovenými propojovacími otvory, 1x motiv stínění. Uspořádání jednotlivých vrstev cívky je navrženo tak, aby bylo dosaženo maximální aktivní plochy v ose z a zároveň minimální v osách x a y, aby bylo dosaženo rovnoměrné distribuce teploty v objemu cívky, byla vyrovnaná bilance lokálních termočlánků vinutí s celkovým součtem blízkým nule, vyrovnaná bilance toku β-elektronů vyražených neutronovým tokem ve všech vrstvách cívky a aby došlo k minimalizace mezizávitových kapacit. Výsledkem je 3D obdoba tzv. bifilárního vinutí, s obměnami tam, kde bylo potřeba respektovat požadavky RITES a TIEMF - vedení signálu v pokud možno konstantních nebo shodných teplotních gradientech, resp. s potenciálem vzájemného odčítání těchto gradientů. Vývody cívky jsou realizovány pomocí Cu pásků, které jsou na vodivé plošky kontaktovány sintrováním měděnou pastou. Cívka je určena pro připojení na twisted pair kabel se skleněným izolačním opletem technologií krimpování či odporového svařování. Realizované cívky jsou schopny pracovat při provozní teplotě až 500 °C a celkové neutronové dávce &gt; 10^24 n/m^2. Smlouva SML/2200/0094/20, Smlouva o účasti na řešení projektu ze dne 1.8.2020; Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i., IČ 61389021; Centrum výzkumu Řež, s.r.o., IČ 26722445; ELCERAM, a.s., IČ 60108681; PLASMA-TECHNOLOGIC, s.r.o., IČ 25831801, ZČU, IČ 49777513. Kontaktní osoba: Ing. Pavel Turjanica, Ph.D.; tel.: +420 377 634 130; e-mail: turjanic@fel.zcu.cz.

Economical parameters

Senzory jsou vyvíjeny pro elektrárnu DEMO, tedy TOKAMAK, který se začne stavět v roce 2035 a bude dokončen v roce 2050. Jde o zcela nový in-wessel senzor, který dosud neexistoval a který umožní řízení pozice plazmy v těchto reaktorech. Nejde tedy o okamžitou aplikaci, která by byla v současnosti rozumným způsobem věrohodně ekonomicky vyhodnotitelná. Ekonomický přínos senzoru po roce 2050 kdy by teprve mohlo dojít k jejich masovému nasazení je nyní nepredikovatelný - viz podmínky programu THETA 3, kde výsledek vznikl, který neočekává okamžité aplikace, ale podporuje systémová energetická řešení. Předpokládá se licencovaná výroba těchto senzorů komerčním partnerem (Elceram a.s.).

Application category by cost

—

Owner IČO

49777513

Owner name

Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.; ELCERAM a.s.; Západočeská univerzita v Plzni

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

O - Doposud nevyužívaný výsledek

Licence fee requirement

—

Web page

http://partnerstvi.fel.zcu.cz/vysledky/