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

Loretta del Mercato, si aggiudica l'ERC STARTING GRANT 2017

Loretta del Mercato, si aggiudica  l'ERC STARTING GRANT 2017

uno dei bandi più competitivi a livello europeo.

Lecce, 6 settembre 2017 

Lo European Research Council, che promuove la ricerca di eccellenza in Europa, nei giorni scorsi ha reso noti i nomi dei 406 vincitori della selezione ERC STARTING GRANT 2017, il bando tra i più competitivi a livello internazionale.

Su 3085 progetti presentati, 406 i progetti selezionati a cui sono stati destinati i 605 i milioni di euro di investimento. 48 le nazioni di provenienza dei ricercatori, soltanto 17 gli Italiani che condurranno le loro ricerche nel nostro paese, tra cui Loretta del Mercato, ricercatrice dell'Istituto di Nanotecnologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce.

Un importante riconoscimento alla ricerca nel settore della medicina di precisione condotta presso il CNR NANOTEC, un indiscusso premio al talento della giovane ricercatrice che, a 38 anni e un contratto a tempo determinato, sarà a capo del progetto "Sensing cell-cell interaction heterogeneity in 3D tumor models: towards precision medicine – INTERCELLMED".

Il progetto, il cui obiettivo è affrontare uno dei problemi più spinosi della ricerca sul cancro, ovvero la difficoltà nel trasformare i risultati delle ricerche scientifiche in applicazioni cliniche per i pazienti e che vedrà coinvolto l'Istituto tumori "Giovanni Paolo II" di Bari, si propone di sviluppare nuovi modelli in vitro 3D di tumore del pancreas, alternativi ai modelli animali, ingegnerizzati con un set di sensori nanotecnologici che consentiranno di monitorare le interazioni delle cellule tumorali con il loro micorambiente, verificare l'appropriatezza delle terapie prima della somministrazione ai pazienti oncologici e quindi prevedere la risposta dei singoli pazienti ad una o più terapie antitumorali.

La realizzazione di queste piattaforme 3D multifunzionali consentirà di superare le evidenti differenze intercorrenti tra "modelli animali" ed esseri umani fornendo dati attendibili ed in tempi più rapidi rispetto ai dati ottenuti tramite lunghi e costosi procedimenti di sperimentazione sugli animali. Le tecnologie e i modelli sviluppati saranno estesi anche ad altre forme di tumori solidi nonché impiegati per studi nell'ambito della ingegneria tissutale e della medicina rigenerativa.

Rassegna stampa e Video

Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

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Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

Lecce, Italy, 2017 Wednesday July 19th 

CNR NANOTEC @ Lecce, Aula Seminari – pal. G, Piano Terra

Program - PDF

Zeiss, as microscopy technology leader, provides the unique complete imaging solution ranging from light, confocal, electron, ion and Xray modalities with a complete and straightforward correlative workflow. An overview of different technologies will be presented with a special focus on X-Rray microscopy.

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MCS 2017

International Workshop on Micropropulsion and CubeSats

Bari, Italy, 26 - 27 June 2017

Program - MSC2017

This narrow-field, invited-only meeting is the first attempt to bring together the Materials and Micropropulsion communities with a view to contribute to the development of the Global Materials and Micropropulsion Roadmap, and set such meetings to a regular basis.