Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 390

Navigační bludiště bylo perfektním úkolem pro "ITER MAKERS GROUP"

Běžnou představou jaderného konstruktéra je rýsovací prkno - dnes spíše monitor výkonného počítače, knihovna plná teorie, kde se rodí nápady, konstruktérská inovace, fyzikální výpočty, které se posléze zhmotní v komponentu, bez níž se tokamak ITER v budoucnu neobejde. Skutečnost může být mnohem a mnohem skromnější. Stačí malá skupina nadšenců, tady si říkají ITER Makers Group. Je to nedávno založený klub s malou místní „FabLab“, tedy prostorem, kde mohou spolupracovníci Organizace ITER ve svém volném čase pracovat na osobních či skupinových projektech, objevovat nové technologie a sdílet přitom nástroje, zařízení a znalosti patřící právě FabLab.

Fotogalerie (2)
Průchodka kryostatem napáječe magnetu. Zde vidíte poslední fázi montáže v ASIPP [Institute of Plasma Physics of the Czech Academy of Science] v Číně. (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)

Napáječe magnetů tokamaku ITER se skládají z 31 kritických komponent, které dodávají elektrickou energii a kryogenní tekutiny magnetům a slouží jako kanály/průchodky pro přístrojové kabely procházející bariéru mezi teplou a studenou zónou tokamaku. První složkou napáječe dodanou do ITERu je vstupní průchodka kryostatem, napájející cívku poloidálního pole číslo 4.

Příběh průchodky

S čím se setkáte při zkušební prohlídce průchodky? S bludištěm potrubí a svarů, v němž se vyzná pouze endoskop, který umožní vizuální kontrolu. Ale i s nejlepším endoskopem je fyzická orientace velmi obtížná a kontrola je tak nesnadná – nevíme totiž, zda je obraz rovný, natočený nebo vzhůru nohama. Po endoskopické kontrole prvního napáječe kontaktoval Jaromír Farek ze Sekce montáže vnitřku kryostatu členy ITER Makers Group, zda by nemohli vymyslit, jak by bylo možné uskutečnit v reálném čase (on line) zpětnou vazbu určující orientaci endoskopu na dané pozici. Během přestávek na jídlo a o víkendu použil tým ITER Makers Group přístupné hardwarové zdroje pro návrh a výrobu systému opatřeného gyroskopem, kompasem a akcelerometrem, schopného definovat uživatelům aktuální pozici endoskopu uvnitř průchodky kryostatem. Času neměla skupina nadšenců nazbyt, do další inspekce průchodky zbývaly pouhé čtyři dny (včetně víkendu).

Řešení se muselo objevit rychle! Romain Bourgue, spoluzakladatel skupiny ITER Makers, ho našel: malý senzor polohy, který by integroval gyroskop, kompas a akcelerometr. Tato součástka, podobná té, která se používá ve smartphonech, by se připojila ke konci endoskopu a vysílala by informace o poloze do mikrokontroléru Arduino. Arduino by pak poslal výstup na počítačový monitor, kde se 3D model endoskopu natočí a ukáže uživatelům aktuální orientaci nástroje. Spolupráce během několika plodných přestávek na oběd vyústila ve funkční prototyp s pláštěm vyrobeným na 3D tiskárně jedním z členů ITER Makers.

Skutečný výrobek a test

Další kroky zahrnovaly přechod z prototypu na skutečný výrobek. Vědomi toho, že kabel endoskopu je pouze 5 metrů dlouhý, výrobci připájeli sensor k 10metrovému kabelu a znovu ověřili jeho funkci. Sensor pak musel být bezpečně připevněn pomocí tepelně smrštitelných trubic ke špičce endoskopu a rychloupínacích pásků, které instalaci dokončily.

Test se uskutečnil v nedaleké dílně MIFI ve francouzském výzkumném středisku Komise pro alternativní energie a Komise pro atomovou energii (CEA), kde se v současné době skladuje první napáječ magnetů. Uživatel endoskopu měl nyní informaci o přesném umístění a orientaci přístroje. Ač inovaci přivedlo na svět obědové volno, nikdo z řešitelů nehladověl, naopak nálada po úspěšném testu byla výborná!

Na vyřešení se podíleli: Romain Bourgue, zodpovědný za bezpečnost a strategii IT; Jaromír Farek, konstruktér magnetického příslušenství; Nuno Pedrosa, nedestruktivní zkušební inženýr; Jean Revel, inženýr pro řízení a regulaci; a Wan Lijun, inženýr supravodivého příslušenství.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Zátěžový test dobíječek elektromobilů

Premiérový český test souběžného dobíjení šesti elektromobilů na třech stanicích a současně málo vídané doplňování baterií 12 e-aut jedné značky v místě a čase.

Oblíbená Soutěž „Vím proč“ startuje pošesté

Na tři minuty se stát Newtonem, Einsteinem nebo Curie-Sklodowskou, natočit zajímavý fyzikální pokus a vyhrát 200 000 korun pro svou školu.

Plovoucí fotovoltaické elektrárny – řešení pro země s nedostatkem půdy

Kromě nestálosti a nepředvídanosti výroby jsou zřejmě největší nevýhodou solárních elektráren velké zábory zemědělské půdy. Tuto nevýhodu se stále více zemí snaží řešit umisťováním fotovoltaických panelů na střechy továrních hal, obchodních center, úřadů i obytných domů.

Jak améby zvládly bludiště

Možná jste slyšeli o pověstném labyrintu Jindřicha VIII., který se rozprostírá na ploše 1 300 m² poblíž paláce Hampton Court u Londýna. Labyrint byl založen kolem roku 1690, je ze sestříhaného živého plotu a abyste jej celý prošli, musíte ujít 800 m.

Vyrobte si model tokamaku 3D tiskem

Mnoho nadšenců již dnes vlastní 3D tiskárnu, nebo má přístup k nějaké profesionální. Což takhle vyrobit si tokamak? Totiž alespoň jeho názorný a rozebíratelný model. Program je nyní k dispozici volně na stránkách ITER pro studenty, učitele a „fúzní nadšence“ po celém světě.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail