Studio sull'implementazione dei sensori per il monitoraggio elettromagnetico del Test Blanket Module del reattore a fusione ITER mediante tecnica di ricostruzione di campo basata su SVD

All’interno del reattore a fusione ITER è presente il Test Blanket Module (TBM), un componente fondamentale che consente la rigenerazione del trizio, necessario per sostenere la fusione, il trasferimento del calore prodotto e la protezione dalle radiazioni neutroniche. Con l’obiettivo di studiare il comportamento del reattore, si vuole installare sul reattore una strumentazione in grado di monitorare tutte le grandezze in gioco. Questo studio propone un metodo per determinare il numero e la posizione ottimale dei sensori da installare sul TBM al fine di monitorare il campo elettromagnetico generato durante il funzionamento. Grazie all’algoritmo di decomposizione ai valori singolari (SVD), che identifica i modi dominanti di una matrice di dati, è possibile selezionare un numero limitato di nodi su cui installare i sensori e ricostruire l’andamento dell’intensità del campo sull’intero componente. In particolare, si considerano il campo magnetico e la densità di corrente, grandezze misurabili tramite sensori ad effetto Hall e bobine Rogowski. Il metodo si è dimostrato accurato nella ricostruzione del campo magnetico: con l’utilizzo di un solo sensore è stato possibile ricostruire l’intero campo. Tuttavia, l’analisi ha evidenziato difficoltà nel caso della densità di corrente, dove il problema è associato a matrici con elevato numero di condizionamento. Questo è particolarmente evidente in scenari di major disruption del plasma, in cui si osservano variazioni di intensità estremamente elevate, passando da valori nulli a intensità di sei ordini di grandezza superiori. Attraverso un processo di normalizzazione è stato possibile ridurre significativamente l’errore di ricostruzione, ma risulta comunque necessario integrare il metodo con altri algoritmi per l’analisi dei dataset e l’ottimizzazione dei risultati, al fine di ottenere una maggiore precisione nelle ricostruzioni.