Recentemente abbiamo implementato una collaborazione progettale e di consulenza per la realizzazione di un sistema/impianto skid-mounted inerente il raffreddamento per il DTL di ESS, installazione sperimentale costruita a Lund (Svezia). Committente: Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare (INFN)

Un: “sistema/impianto skid-mounted inerente il raffreddamento per il DTL di ESS” è, semplificando: una centrale di raffreddamento industriale compatta e prefabbricata, progettata per mantenere alla temperatura corretta una parte critica dell’acceleratore di particelle di ESS.

1. Cos’è ESS?

European Spallation Source (ESS) è una delle più grandi infrastrutture scientifiche europee.

Si tratta di: un enorme acceleratore di particelle costruito in Svezia.

Serve per:
– ricerca sui materiali
– fisica
– chimica
– energia
– biologia
– neuroscienze

Utilizza neutroni prodotti tramite: spallazione.

2. Cos’è il DTL?
DTL significa: Drift Tube Linac

è una sezione dell’acceleratore lineare. In pratica serve ad: accelerare particelle tramite campi elettromagnetici RF (radiofrequenza).

Problema enorme: Quando acceleri particelle con radiofrequenze ad altissima potenza si genera moltissimo calore. E il calore:
– altera precisione
– deforma componenti
– destabilizza frequenze RF
– riduce affidabilità

Quindi: il raffreddamento è fondamentale.

3. Cos’è un sistema di raffreddamento per il DTL?
E’ un impianto che:

– fa circolare acqua tecnica
– controlla temperatura
– dissipa calore
– mantiene stabilità termica molto precisa

Tipicamente controlla:
– temperatura acqua
– portata
– pressione
– qualità fluido
– vibrazioni
– ridondanza sicurezza

Perché è così critico?
Perché nel DTL anche piccole variazioni termiche possono compromettere l’acceleratore. Parliamo spesso di precisioni nell’ordine dei decimi o centesimi di grado.

4. Cos’è “skid-mounted”?
Questa è la parte industriale del sistema di raffreddamento per il DTL

è un impianto:
– preassemblato
– modulare
– montato su una struttura/base unica (“skid”)

Va immaginato come una “macchina industriale completa” che contiene:
– pompe
– tubazioni
– scambiatori
– valvole
– sensori
– quadro elettrico
– PLC

tutto già assemblato su un telaio metallico unico.

Vantaggi sono enormi
1. Modularità: arriva quasi pronto.
2. Testing in officina: può essere collaudato prima della consegna.
3. Installazione veloce:  si collega acqua, elettricità, utilities ed è operativo.
4. Affidabilità: meno errori di montaggio in sito.