Raffreddamento semiconduttori al CERN

Per il CERN di Ginevra Tempco ha fornito un sistema di raffreddamento per acqua deionizzata per apparecchiature di testing degli IGBT, transistor bipolari a gate isolato impiegati per applicazioni ad alta potenza, montati all’interno dei convertitori di potenza NPC (inverter multilivello della tipologia Neutral Point Clamped).

La piattaforma di test viene impiegata all’interno del dipartimento tecnologico del CERN dedicato a EPC e PHC, Electric power converters e High power converters. Nello specifico, l’esigenza era testare i componenti a disco danneggiati per semiconduttori dopo la loro riparazione, prima di tornare operativi. L’equipaggiamento di testing comprende due alimentazioni DC poste in serie, con l’unità di raffreddamento che fornisce il corretto flusso di acqua di raffreddamento per gli stack di potenza.

unità raffreddamento Cern acceleratore particelle

Le specifiche di progetto richiedevano una unità di raffreddamento acqua/acqua, sui due circuiti primario e secondario, con capacità di potenza di 40 kW. Requisito fondamentale era la presenza di un sistema di deionizzazione sul circuito secondario dell’acqua, dal momento che questa entra a diretto contatto con i conduttori e i componenti elettrici del sistema. Oltre alla presenza di una serie di sensori di flusso, conduttività e temperatura collocati sull’uscita del circuito secondario, e di un sensore di pressione in prossimità del vaso di espansione.

cooling unit power converters CERN

Tutte le parti a contatto con il circuito secondario dell’acqua sono state quindi realizzate in acciaio inossidabile AISI 316, materiale impiegato anche per tutte le valvole e per la componentistica usata per l’assemblaggio. Le guarnizioni sono invece state realizzate in elastomero EPDM.

unità raffreddamento power converters CERN

Il CERN è l’organizzazione europea per la ricerca nucleare che progetta e realizza nella propria struttura acceleratori di particelle attualmente impiegati da oltre 11.000 ricercatori provenienti da istituti scientifici di tutto il mondo. Il più noto acceleratore del CERN è il LHC, Large Hadron Collider, il più grande acceleratore di particelle al mondo collocato all’interno di un tunnel circolare della lunghezza di 27 km.