Caracterización del transporte turbulento de partículas y optimización del calentamiento del plasma y la regulación de la corriente eléctrica en las bobinas del Stellarator SCR-1
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Resumen
El stellarator SCR-1, operativo desde junio de 2016, ha surgido como un pionero en América Latina en el campo de los dispositivos stellarator modulares, desarrollado en el Instituto Tecnológico de Costa Rica. Este dispositivo ha sido objeto de continuos esfuerzos de caracterización y optimización, con un enfoque en mejoras significativas en turbulencia, alimentación de bobinas y propagación de ondas dentro del stellarator. Este trabajo presenta un primer estudio sobre la turbulencia, examinando su comportamiento en el borde del plasma y su interacción con campos eléctricos externos, así como la importancia de la polarización de los electrodos. Además, se aborda el diseño de un convertidor Buck DC-DC para el sistema de control de corriente de las bobinas del SCR-1, junto con la propuesta de una antena tipo Vlasov para optimizar la deposición de energía en el plasma. Los resultados indican una influencia significativa de los electrodos en el comportamiento del plasma. Se diseñó un convertidor de potencia para garantizar un suministro eléctrico eficiente y seguro, el cual fue simulado en PLECS. El convertidor Buck se consideró crucial para la regulación precisa y estable de la corriente en las bobinas. Los componentes electrónicos fueron dimensionados para manejar las especificaciones requeridas de corriente y voltaje. Finalmente, se diseñó una antena Vlasov modificada, la cual demostró mediante simulaciones en COMSOL Multiphysics que la nueva configuración mejoró la distribución de las ondas electromagnéticas dentro de la cámara de vacío del SCR-1.
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