Plasma for Nuclear Fusion

The following research lines concern thermonuclear controlled fusion and in particular the most ambitious energy projects in the world today, ITER.

Fusion reactor materials

Determination by means of theoretical methods of structural properties and thermal properties of the materials of interest for nuclear fusion reactors.

Negative ion source for neutral beam injection

High power negative ion sources are used as Neutral Beam Injectors (NBI) to heat and drive current in thermonuclear fusion reactor. A negative ion source is required for the production of a high energy neutral beam because the neutralization efficiency for positive ions at 1MeV is negligibly small (compared to a  60% neutralization rate for negative ions).

Different particle-based models have been developed to simulated and optimize ion production, transport, extraction and acceleration through RF-inductive plasma discharge. In particular, electron transport across magnetic filter and negative ion extraction through the grid system is studied considering also alternative configuration in collaboration with RFX consortium and INFN

Plasma boundary physics

One of the characteristic features of the transition between plasma and an absorbing wall is the build-up of an electric space-charge potential at the plasma edge. In tokamaks, this boundary layer is interspersed with a magnetic field hitting wall at some angle. Thereby, the sheath has been shown to be composed of ‘magnetic’ and ‘Debye’ regions. The relatively large width of the magnetic sheath (hundreds of Debye lengths) permits particle interactions with surface-emitted material to be potentially significant and affecting particle, heat transport and the sheath parameters themselves. An adequate reduction of plasma heat and particle fluxes deposited on the plate can be achieved by means of the impurity radiation loss and recombination mechanisms. The present research activity studies by mean of particle-based models the plasma-wall transition region in tokamaks.

Facilities & Labs

P.LAS.M.I. Lab @ Bari

People

Fracnesco_tacccognaFrancesco

Taccogna

CNR Researcher

Pierpaolo_minelliPierpaolo

Minelli

CNR Researcher

Domenico_brunoDomenico

Bruno

CNR Researcher

Publications

  1. F. Taccogna , P. Minelli , and N. Ippolito, Particle model of full-size ITER-relevant negative ion source, Rev. Sci. Instr., 87, 02B306, (2016) ISNN: 0034-6748; doi: 10.1063/1.4932396
  2. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, Three-dimensional structure of the extraction region of a hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. and Technol., 22, 045019, (2013) ISNN: 0963-0252; doi: 10.1088/0963-0252/22/4/045019
  3. F. Taccogna, P Minelli, P Diomede, S Longo, M Capitelli, R Schneider, Particle modelling of the hybrid negative ion source, Plasma Sources Sci. Technol. 20, 024009 (2011) DOI: 10.1088/0963-0252/20/2/024009
  4. F. Taccogna, P. Minelli, S. Longo, M. Capitelli, R. Schneider, Modeling of a negative ion source III. Two-dimensional structure of the extraction region, Phys. Plasmas 17, 063502, (2010) ISNN: 1070-664X; doi: 10.1063/1.3431635
  5. D. Tskhakaya, S Kuhn, Y Tomita, K Matyash, R Schneider, F Taccogna, Self-Consistent Simulations of the Plasma-Wall Transition Layer, Contributions to Plasma Physics 48 (1‐3), 121-125 (2008) DOI: 1002/ctpp.200810021
  6. F. Taccogna, R Schneider, S Longo and M Capitelli, Modeling of a negative ion source. II. Plasma-gas coupling in the extractionregion, Physics of Plasmas 15 (10), 103502 (2008) DOI: 10.1063/1.2985854

Latest News

TERAMETANANO - International Conference on Terahertz Emission, Metamaterials and Nanophotonics

TERAMETANANO - IV ed.

 

Castello Carlo V, Lecce 27 -31 Maggio 2018

 

The IV edition of TERAMETANANO, the International Conference on Terahertz Emission, Metamaterials and Nanophotonics, will take place in Lecce (Italy) from 27 to 31 of May 2019 in the 16th-century Castle of Charles V   with two special nights that will be held in an original Theatre of Roman period.

 

TERAMETANANO is an annual conference that gather physicists studying a wide variety of phenomena in the areas of nano-structuresnano-photonics and meta-materials, with special attention to the coupling between light and matter and in a broad range of wavelengths, going from the visible up to the terahertz.

 

Al via la fase 2 del Tecnopolo per la medicina di precisione

Firmata convenzione tra Regione, Università e Cnr per avvio seconda fase del Tecnopolo

Bari, 27 novembre 2018 

Sottoscritto stamane l’accordo tra Regione PugliaCnr Consiglio nazionale delle ricerche, Irccs Giovanni Paolo II di Bari e Università di Bari per l’avvio della seconda fase del Tecnopolo per la Medicina di Precisione. Sede del tecnopolo, il CnrNanotec.

“La sfida della medicina moderna è tradurre nella pratica clinica gli enormi progressi compiuti dalla scienza e dalla tecnologia. In questo contesto le nanotecnologie, focalizzate sull’indagine e sulla manipolazione della materia a livello nanometrico-molecolare, si presentano come uno strumento potentissimo al servizio della medicina di precisione, la nuova frontiera che punta allo sviluppo di trattamenti personalizzati per il singolo paziente”, afferma  Giuseppe Gigli, direttore di Cnr Nanotec e coordinatore del Tecnopolo.

Link video dichiarazione Massimo Inguscio: http://rpu.gl/uChUl

Link video di presentazione Tecnomed: http://rpu.gl/Qqerm

Link video dichiarazione Michele Emiliano: http://rpu.gl/aJoee

Alessandro Polini, si aggiudica l'LushPrize2018

Alessandro Polini, si aggiudica l'LushPrize2018

Berlino, 16 novembre 2018 

Alessandro Polini , giovane ricercatore presso l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, si è aggiudicato il Lush Prize 2018 categoria 'Giovani ricercatori', il premio che incoraggia le idee che promuovono la sperimentazione non animale.

Il giovane salentino ha visto così gratificare il suo studio basato sull’utilizzo di modelli 'organ-on-a-chip' altamente sofisticati per capire i meccanismi patologici alla base della Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA). Formatosi nel campo delle biotecnologie mediche, bioingegneria e nanotecnologie, anche con importanti esperienze internazionali -dal Lawrence Berkeley National Laboratory in California all'Harvard Medical School in Massachusetts per approdare poi alla Radboud University in Olanda- Alessandro Polini è rientrato in Italia per proseguire gli studi relativi ai sistemi 'organ-on-a-chip' grazie alla piattaforma tecnologica TecnoMED, il 'Tecnopolo di nanotecnologia e fotonica per la medicina di precisione' nato presso il Cnr-Nanotec di Lecce da un progetto finanziato da Regione Puglia, Cnr e Miur...

Comunicato Stampa CNR Intervista ad Alessandro Polini, vincitore del Lush Prize 2018 con il progetto ‘organ-on-a-chip’