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Ruolo

La divisione fsn-fusphy sviluppa programmi di ricerca sulla fisica dei plasmi in condizioni rilevanti per la realizzazione dell’energia da fusione con confinamento magnetico. Definisce il programma degli apparati sperimentali per la fusione che gli afferiscono, ed in particolare della macchina FTU, assicurandone la funzionalità. Coordina la partecipazione alle attività di ricerca sulle macchine sperimentali del programma fusione europeo.

Sviluppa modelli teorici dei plasmi termonucleari per lo studio del loro comportamento con particolare riferimento ai plasmi in condizione di ignizione e ai fenomeni di instabilità. Sviluppa diagnostiche per lo studio dei plasmi in condizioni di bruciamento. Identifica e promuove nuovi programmi di ricerca sulla fisica dei plasmi. Assicura la sperimentazione di apparati per lo studio di configurazioni di plasma alternative alle attuali configurazioni magnetiche.

Gestisce e sviluppa sistemi a radiofrequenza, ottimizzandone l’utilizzo per il riscaldamento addizionale, il controllo delle instabilità e la generazione della corrente del plasma (current drive). Sviluppa programmi di ricerca destinati alla comprensione dei fenomeni di base della fisica del confinamento inerziale tramite attività sperimentali e la creazione di modelli teorici. Sviluppa tecnologie relative alla realizzazione di laser di potenza ad alta efficienza. Sviluppa tecnologie relative alla realizzazione di sorgenti di potenza ad alta efficienza nel campo delle microonde e di sorgenti di radiazione coerente in tutta la regione spettrale. Sviluppa programmi di ricerca sperimentale e teorica destinata allo sfruttamento scientifico e alle applicazioni pratiche delle sorgenti di potenza e di radiazione coerente. Assicura le attività di keep-in-touch previste nel programma fusione europeo, analizzando risultati ottenuti nei laboratori internazionali. Promuove accordi internazionali per la conduzione di attività di collaborazione e per l’attività di formazione e training di giovani ricercatori. 

Principali compiti e funzioni

• Cura la programmazione della sperimentazione di FTU in accordo con gli obiettivi prefissati.

• Provvede alla gestione dell’impianto FTU curandone la disponibilità per la sperimentazione, la manutenzione ordinaria e straordinaria, e coordinandone gli interventi di aggiornamento/miglioramento.

• Cura la realizzazione di apparati diagnostici per lo studio dei plasmi.

• Sviluppa i modelli teorici e li implementa in codici dedicati.

• Cura l’interpretazione di dati sperimentali provenienti da FTU, dal JET e da macchine situate presso altri laboratori internazionali.

• Sviluppa teorie per i plasmi termonucleari, ne implementa i modelli in codici di calcolo e ne verifica la validità anche tramite l’utilizzo dei dati sperimentali.

• Gestisce le collaborazioni internazionali con altri Istituti e Università nel campo delle ricerche di fisica del plasma.

• Contribuisce alla sperimentazione del JET e altre macchine europee e internazionali con la partecipazione attiva alle campagne sperimentali.Cura, nell’ambito di progetti europei, attività di formazione e training destinate a giovani ricercatori italiani e stranieri.

• Ottimizza l’efficienza dei sistemi a radiofrequenza durante la sperimentazione di FTU. Progetta e realizza strutture di accoppiamento della radiofrequenza al plasma. Sviluppa sistemi di riscaldamento al THz per plasmi reattoristici.

•  Gestisce l’impianto ABC curandone la disponibilità per la sperimentazione e provvedendo alla manutenzione ordinaria e straordinaria.

• Coordina gli interventi di aggiornamento e miglioramento dell’impianto.

• Attua programmi sperimentali di fisica e tecnologia destinati alla comprensione dei fenomeni fisici della fusione inerziale e dell’interazione laser-materia.

• Collabora con Università e Laboratori italiani e stranieri per attività comuni, sia sulle facilities presenti a Frascati, sia in ambito EUROfusion, sia ambito di collaborazioni nazionali ed internazionali.• 

• Svolge attività di formazione e training di giovani ricercatori, e promuove attività didattiche e divulgative in collaborazione con Università e altri Centri di ricerca.

Ruolo

Sviluppa la ricerca teorica nell’ambito di plasmi d’interesse fusionistico, curandone le teorie analitiche formali, la modellizzazione e l’eventuale implementazione in codici di calcolo per simulazioni numeriche. Sviluppa lo studio d’instabilità lineari e la loro evoluzione non lineare nell’ambito di modelli fluidi (MHD, magnetoidrodinamici), cinetici e ibridi (MHD+cinetici). In particolare, sviluppa la ricerca relativa alla dinamica lineare e non lineare in sistemi composti da plasmi termici in presenza di popolazioni di particelle energetiche in cui si possono sviluppare instabilità di tipo alfvénico. Sviluppa e implementa modelli di calcolo e simulazione di diretto interesse alla predizione, interpretazione e analisi di esperimenti d’interesse fusionistico e ne coordina l’applicazione a FTU e ad altri esperimenti presenti e futuri.

Sviluppa la ricerca teorica relativa alla propagazione e assorbimento di onde a radiofrequenza in plasmi fusionistici. Sviluppa la ricerca teorica relativa a sorgenti di potenza di radiazione coerente in varie regioni dello spettro. Sviluppa, in quest’ambito, codici per il trasporto di fasci carichi. Sviluppa la ricerca teorica relativa alla fisica non lineare e alla complessità nei plasmi, non solo di laboratorio, ma anche spaziali e astrofisici esplorandone le connessioni a plasmi d’interesse fusionistico.

Partecipa alla produzione e allo sfruttamento scientifico dei dati prodotti da FTU, Multi-pinch e ABC.

Ruolo

Esegue ricerche sperimentali nel campo della fusione nucleare, della diagnostica dei plasmi di interesse nucleare e del loro riscaldamento e confinamento.
Svolge attività di ricerca e sviluppo delle sorgenti di radiazione e relative diagnostiche nell’intervallo spettrale che si estende dalle microonde ai raggi X.

Segue le attività di ricerca sulle applicazioni di tali sorgenti alla fisica della fusione, sia a confinamento magnetico che inerziale, e ad altri settori interdisciplinari.
Cura lo sviluppo di sorgenti accordabili di radiazione coerente di potenza ad elettroni liberi nella regione spettrale dal Terahertz ai Soft X-ray.

Coordina le attività di sviluppo e sperimentazione dell’impianto ABC, anche in collaborazione con altri gruppi nazionali ed internazionali. Gestisce l’impianto ABC e ne assicura l’operatività e la manutenzione. Progetta, sviluppa i relativi modelli, realizza e sperimenta impianti innovativi di generazione di radiazione nell’estremo UV e nella regione dei Soft X-ray.

Progetta, realizza e sperimenta impianti per il riscaldamento dei plasmi con onde di Ciclotrone Ioniche (ICRH), Ibrida Inferiore (LHCD) e di Ciclotrone Elettroniche (ECRH).
Progetta, realizza e sperimenta diagnostiche nell’intervallo spettrale dalle microonde ai raggi X.
Integra le attività di sviluppo delle sorgenti, diagnostiche e loro applicazioni nell’ambito di programmi a supporto delle Infrastrutture di Ricerca (IR) da inserire nella roadmap europea ESFRI, mettendole a disposizione anche di utenti esterni.