personal curriculum - Consorzio CREATE

CURRICULUM VITÆ DI RAFFAELE FRESA
DATI GENERALI
RAFFAELE FRESA
Nato a
il
Residenza
C.F.
Sede di lavoro:
E-mail:
PEC:
Cell:
Webpages:
Salerno
11/02/1965
Rione Marconi 28,
84015- Nocera Superiore, Salerno
FRSRFL65B11H703F
Scuola di Ingegneria
Università degli Studi della Basilicata
Viale dell’Ateneo Lucano 10, 85100, Potenza
[email protected]
[email protected]
[email protected]
320 4371300
339 8088218
http://scholar.google.it/citations?user=XRh5JekAAAAJ&hl=it&oi=ao
https://www.researchgate.net/profile/Raffaele_Fresa
http://informatica.unibas.it/moodle/course/view.php?id=237
ORCID: orcid.org/0000-0001-5140-0299
ResearcherID:
I-3330-2012
Scopus Author ID: 6701551046
PROFILO BIOGRAFICO
RAFFAELE FRESA è nato a Salerno il 11 Febbraio 1965. Ha ricevuto la Laurea con lode in Ingegneria delle Tecnologie
Industriali Industriali ad Indirizzo Elettronico nel 1990 presso l’Università di Salerno. Nel 1994 ha conseguito il
Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettrotecnica presso l'Università di Salerno (Sede amministrativa: Università di
Napoli “Federico II”) con una tesi dal titolo "Soluzione di problemi elettromagnetici e magnetofluidodinamici con un
approccio basato sulla minimizzazione dell'errore costitutivo". Nell'anno accademico 93-94 è stato professore a
contratto (art.100 D.P.R.382/80) dell'insegnamento di Elettrotecnica (allievi meccanici del corso di Diploma) presso la
Facoltà di Ingegneria dell'Università di Cassino. Dal 1994 al 2002 è stato Ricercatore Universitario nel
raggruppamento n. I17X (Elettrotecnica) presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione ed Ingegneria
Elettronica dell’Università degli Studi di Salerno. Dal 2002 è Professore Associato (confermato dal 2005) in servizio
presso la scuola di Ingegneria dell’Università degli Studi della Basilicata nel raggruppamento ING/IND-31
(Elettrotecnica).
Nel 2014 ha conseguito l’abilitazione scientifica nazionale per il ruolo di professore di prima fascia per il SSD 09/E1
Elettrotecnica con giudizio positivo da parte di tutti i commissari.
Negli anni accademici 1998/99, 1999/2000 e 2000/2001 è stato professore supplente per l'insegnamento di
Elettrotecnica per vari corsi di laurea presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università della Calabria e presso l'Università
di Salerno.
Dal 1991 è stato per vari periodi “Visiting Scientist” presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di
Garching bei München (Germany) nell'ambito di una stabile collaborazione tra i laboratori di ricerca dell'EURATOM
ed il gruppo di ricerca sui plasmi termonucleari del Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell'Università di Salerno.
Nel 2008 è stato visiting scientist per un periodo di 2 settimane presso il laboratorio di ricerca sulla fusione nucleare
JET (Culham- GB)
I suoi temi di ricerca riguardano la definizione di metodologie numeriche innovative per la risoluzione di problemi
generali di Elettromagnetismo e di problemi accoppiati, la stima dell’errore associato alle soluzioni numeriche, la
fusione nucleare, il Testing non distruttivo.
È coautore di oltre 60 pubblicazioni scientifiche su riviste scientifiche e libri a diffusione internazionale; è autore e
coautore di vari codici di calcolo tra questi figurano una versione del codice elettromagnetico Cariddi, il codice EMMHD Proteus, il codice Compflux, utilizzati ufficialmente in diversi grandi istituti di ricerca, quali EFDA (ITER) ed
ENEA, utilizzati, rispettivamente, per la risoluzione numerica del problema delle correnti parassite, per la predizione
del comportamento del plasma nei reattori per la fusione termonucleare controllata, per stimare numericamente le
misure ottenute dai sensori di campo e flusso presenti nei reattori sotto l’azione di bobine assisimmetriche di sezione
massiccia o di filamenti di corrente di forma arbitraria in presenza di materiali magnetici saturi.
Titoli accademici e professionali
o 1990: Laureato con lode in Ing. delle Tecnologie Industriali ad Indirizzo Elettronico presso l'Università di
Salerno con una tesi dal titolo "Modello di onda gravitazionale emessa da una Pulsar e sua rivelazione"
(relatore: Prof. Innocenzo Pinto).
o 1991: Abilitato all'esercizio della professione di Ingegnere con votazione 96/100.
o 1991: Vincitore del concorso per l'ammissione - con diritto alla borsa di studio prevista dal M.P.I. - al corso di
Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettrotecnica, sede amministrativa Napoli, VI ciclo. Allievo, presso il
Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell'Università di Napoli e presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica
dell'Università di Salerno (sede consorziata), del suddetto corso di Dottorato di Ricerca dall'ottobre 1990
all'ottobre 1993.
o 1993: Vincitore del Concorso ordinario, per esami e titoli, a cattedre negli istituti e scuole statali di istruzione
secondaria di 2° grado ed artistica e per il conseguimento dell'abilitazione all'insegnamento (D.M. 23.3.90) per la
CLASSE XLI-ELETTROTECNICA, risultando primo assoluto nella graduatoria dell'intera regione Campania
con punti 86/100.
o 1994: Dottore di Ricerca in Ingegneria Elettrotecnica presso l'Università di Salerno (Sede amministrativa:
Università di Napoli "Federico II") a seguito dell'esame finale sostenuto il 28/9/94. Titolo della Tesi di Dottorato:
"Soluzione di problemi elettromagnetici e magnetofluidodinamici con un approccio basato sulla minimizzazione
dell'errore costitutivo"(tutori: Prof. Raffaele Albanese e Prof. Raffaele Martone).
o 1994: Vincitore del Concorso per esami e titoli, a n.1 posto di Ricercatore Universitario presso l’Università
degli Studi di Salerno - Facoltà di Ingegneria - Gruppo n.I17: Elettrotecnica e tecnologie elettriche (G.U. n.92-bis
del 19/11/93).
o 1994-2002: Ricercatore Universitario (confermato dal 1/12/1997) nel raggruppamento n. I17 presso il
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione ed Ingegneria Elettrica dell'Università di Salerno, svolgendo
attività didattica relativamente all'insegnamento di Elettrotecnica per gli allievi elettronici, chimici, civili e
meccanici dei corsi di Laurea e per gli allievi elettronici del corso di Diploma.
o 2001: Giudicato idoneo nella procedura concorsuale per esami e titoli per la copertura di n.1 posto di
Professore Universitario di ruolo di seconda fascia presso l’Università degli Studi di Cassino - Facoltà di
Ingegneria – Settore scientifico-disciplinare n.I17X: Elettrotecnica 1/A, bandito nella G.U. IV serie speciale n.54
dell’11.7.2000 (data di fine lavori: 04/05/2001; data di certificazione regolarità atti: 06/06/2001).
o 2002-: Professore associato presso l'università della Basilicata nel raggruppamento ING/IND-31
(Elettrotecnica) dal 1/10/2002.
o 2014 : Abilitazione Scientifica Nazionale per il ruolo di professore di prima fascia nel SSD 09/E1 Elettrotecnica
con giudizio positivo da parte di tutti i commissari.
TITOLI SCIENTIFICI
Responsabilità scientifica di convenzioni di ricerca
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2007-2008: Convenzione di ricerca tra il DIFA e la società EUROLAB dal titolo: “FRIGOTRACE”
sistema innovativo di tracciabilità e rintracciabilità per la catena del freddo” finanziato con decreto
ministeriale del 1° marzo 2006, a valere sulla misura 2.1.a, Pacchetto Integrato di Agevolazioni – PIA
Innovazione P.O.N. “Sviluppo Imprenditoriale Locale”, con domanda sottoscritta in data 25 luglio 2004
per un importo complessivo di 150.000 Euro.
2004-pres.: Convenzione di collaborazione scientifica su attività di ricerca relativa a tematiche di
interesse del settore della Fusione termonucleare controllata tra il DIFA e CREATE (Consorzio di
Ricerca per l’Energia e le Applicazioni dell’Elettromagnetismo)
Attribuzione di incarichi di insegnamento o di ricerca (fellowship) ufficiale presso atenei e
istituti di ricerca, esteri e internazionali, di alta qualificazione
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Attività di studio, nell'anno 1992 (dal 19.1.92 al 16.2.92; dal 18.6.92 al 17.8.92), per un periodo
complessivo di circa tre mesi, presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching
bei München (Germany), nell'ambito di un contratto di mobilità supportato da ENEA/EURATOM per
collaborare con ricercatori del gruppo ASDEX-U su temi scientifici di comune interesse (Validazione di
codici di calcolo elettromagnetico e MHD, Modelli di plasma).
Attività di studio, nell'anno 1993 (dal 20.6.93 al 18.8., per un periodo complessivo di circa due mesi,
presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania),
nell'ambito di un contratto di mobilità supportato da ENEA/EURATOM per collaborare con ricercatori
dell'ITER-Team, del NET-Team e di ASDEX-U su temi di comune interesse (stabilità verticale MHD,
calcolo di correnti parassite, calcolo di campi elettromagnetici e MHD mediante la formulazione della
minimizzazione dell'errore costitutivo).
Attività di studio, (dal 4 al 24 febbraio 1996 e dal 29 giugno al 11 luglio 1996) presso il MAX-PLANCKINSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), per un periodo di cinque
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settimane nell’anno 1996 nell'ambito di un contratto di mobilità supportato da ENEA/EURATOM per
collaborare con ricercatori dell’ITER-Team, del NET-Team e di ASDEX-U su temi di comune interesse
(stabilità verticale MHD, stima delle resistenze delle strutture di contenimento e determinazione delle
“shells” equivalenti, calcolo di campi elettromagnetici e MHD mediante la formulazione della
minimizzazione dell'errore costitutivo).
Attività di studio, (nel febbraio 2003,10-21 ottobre 2003, febbraio 2004) presso il MAX-PLANCKINSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), per un periodo totale di 3
settimane nell'ambito di un contratto di mobilità supportato da ENEA/EURATOM per collaborare con
ricercatori dell’ITER-Team su temi di comune interesse.
Attività di ricerca presso il laboratorio JET (Culham-GB) per collaborazioni scientifiche su temi di
interesse nel settore della fusione termonucleare controllata 10-23/03/2008.
Visiting scientist nel periodo 5-15 luglio 2010 presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für
PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), nell'ambito di un contratto di collaborazione
coi ricercatori di ASDEX-UP.
Visiting scientist nel periodo 10-13 agosto 2014 presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für
PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), nell'ambito di un contratto di collaborazione
coi ricercatori di DTT.
La lista degli incarichi di ricerca ufficiali presso istituti di ricerca, esteri e internazionali, di alta qualificazione è
riportata sinteticamente in forma tabellare.
Tipo
Ente
Dal
Al
Ricerca
NET Team and Asdex/U presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
01/1992
02/1992
Ricerca
NET Team and Asdex/U presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
06/1992
08/1992
Ricerca
NET Team and Asdex/U presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
06/1993
08/1993
Ricerca
ITER, NET Team e Asdex-Upgrade presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei
Munchen (D)
02/1996
02/1996
Ricerca
ITER, NET Team e Asdex-Upgrade presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei
Munchen (D)
06/1996
07/1996
Ricerca
ITER presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
02/2003
02/2003
Ricerca
ITER presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
10/2003
10/2003
Ricerca
ITER presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
02/2004
02/2004
Ricerca
JET presso Culham Centre for Fusion Energy (CCFE) - Culham (GB)
03/2008
03/2008
Ricerca
ASDEX-UP presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
07/2010
07/2010
Ricerca
DTT presso MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D)
08/2014
08/2014
Affiliazione a enti e consorzi di ricerca
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1992- Membro del consorzio di ricerca inter-universitario Create
2010- Componente del consiglio scientifico (COUNCIL OF THE SCIENTIFIC ADVISORS) del
consorzio di ricerca inter-universitario CREATE
Internazionalizzazione e collaborazioni scientifiche con ricercatori di altre affiliazioni
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Vari periodi di soggiorno (l'elenco dettagliato è riportato alla voce "attribuzione di incarichi di ricerca")
presso prestigiose istituzioni di ricerca internazionali (JET, NET, ITER, ASDEX-UPGRADE) in qualità
di “visiting scientist” e “visiting researcher”.
Incluso nella lista dei “JET Efda Contributors” (vedi appendice di: F.Romanelli and al., “Overview of
the JET results with the ITER-like wall”, Nucl. Fusion 53, art.104002, 2013).
Sin dal 1990 ha intrattenuto costanti e profonde collaborazioni con ricercatori italiani e stranieri di altre
sedi universitarie e di centri internazionali di ricerca. Si elencano, di seguito, le principali, documentate
dalle pubblicazioni scientifiche riportate nell'elenco:
o A. Bossavit EdF (Clamart, France)
o L. Bottura NET Team (Munich- Germany)
o M. Ferrara, I. H. Hutchinson, M.I.T. Plasma Science and Fusion Center (MA, USA)
o O. Gruber, U. Seidel, Max Planck IPP (Munich - Germany)
o D. Ioan, Politechnica University of Bucharest (Romania)
o D. Humphreys, DIII-D, General Atomics, (CA, USA)
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Y. Liu, JET Culham Lab (Abingdon, England)
A. Neto Assoc Euratom IST,Inst Plasmas & Fusao Nucl (Lisbon, Portugal)
C. Neumeyer, Plasma Physics Laboratory, Princeton University (NJ, USA)
A. Portone, ITER, Fusion Energy (Barcelona, Spain)
F.G. Rimini, Commission European Communities (Brussels, Belgium)
S. S. Udpa, Y. Tian Michigan State Univ ( E Lansing, MI, USA)
L. Zabeo ITER ( St Paul Les Durance, France)
Tra i ricercatori con affiliazione italiana si segnalano, invece, i seguenti coautori:
o G. Marchiori Consorzio RFX, Padova
o F. Crisanti, G.Calabrò, G.Ramogida, B.Viola, EURATOM, ENEA Fus, Frascati
o R. Albanese,G. Ambrosino,G. Rubinacci, G. Miano,C. Serpico, Università di Napoli "Federico
II"
o R. Martone, A. Formisano SUN- Seconda Università di Napoli
o C.A. Borghi Università di Bologna
o E. Cardelli Università di Perugia
o M. Guarnieri Università di Padova
o A. Stella Università di Udine
o A. Tamburrino, F. Villone Università di Cassino
Contratti di collaborazione scientifica
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1991: Contratto di ricerca relativo allo studio del "Fixed Boundary Problem", concernente la sintesi di
configurazioni di equilibrio dei plasmi nei Tokamaks, nell'ambito di un contratto di collaborazione
scientifica con l'Università di Salerno.
1991: Contratto di ricerca relativo allo studio del "Free Boundary Problem", concernente l'analisi di
configurazioni di equilibrio dei plasmi nei Tokamaks, nell'ambito di un contratto di collaborazione
scientifica con l'Università di Reggio Calabria.
1992-: Consulente del Consorzio di ricerca CREATE su varie tematiche di interesse applicativo nel
settore dei plasmi e della fusione termonucleare Ad esempio :
o Development of computational electromagnetics tools in 3D geometry and their application to
fusion technology problems (COP 2008, COP 2011)
o Electromagnetic modeling and control of the plasma in tokamaks (COP 2010, COP 2012)
2016: CO.CO.CO. stipulato col Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie
dell’Informazione (DIETI) - Università degli Studi di Napoli “Federico II per attività di ricerca su:
“Supporto alla fornitura di mesh a elementi esaedrici e tetraedrici per analisi elettromagnetiche
tridimensionali delle correnti indotte nei processi di cast equiassico e direzionali all’interno di forni ad
induzione, con simulazioni di casi test tramite software COMSOL, ANSYS o CARIDDI” nell’ambito del
Progetto “MATEMI - MAterali e TEcnologie di processo ad alta efficienza per Microfusioni Innovative”
Responsabile scientifico per programmi di ricerca Locali
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1999-2001: Progetto di ricerca "Problematiche elettromagnetiche nei settori della fusione termonucleare
controllata e dell'analisi non distruttiva (NDT)", afferente alla quota dello stanziamento di bilancio
dell'Università di Salerno (Ex-60%)
2000-2002: Progetto di ricerca "Definizione di maggioranti e minoranti per quantità globali e locali di
natura E.M.", afferente alla quota dello stanziamento di bilancio dell'Università di Salerno (Ex-60%)
2001-2003: Progetto di ricerca "Soluzione di problemi inversi attraverso formulazioni complementari",
afferente alla quota dello stanziamento di bilancio dell'Università di Salerno (Ex-60%)
2002-2004: Progetto di ricerca "Parallelizzazione di codici numerici per l'analisi EM dei Tokamaks",
afferente alla quota dello stanziamento di bilancio dell'Università di Salerno (Ex-60%)
Partecipazione a programmi di ricerca internazionali come componente di Unità Operativa
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1993: “Mobility Contract” presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei
München (Germania), per collaborazione scientifica con ricercatori del NET Team sul tema: "Activity
at Net Team on the validation of Numerical codes for the analysis of plasma discharges and for the
design of fusion reactors".
1993: contratto di studio NET 93/30 "ITER Vertical Stability."
1996: “Mobility Contract” supportato da ENEA/EURATOM per una durata totale di 3 settimane presso
il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), per
collaborazione scientifica con ricercatori di ASDEX-U su Electromagnetic analysis of ASDEX-U shot
#6845 (Transformer discharge)".
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1996: Contratto ERB5000 CT 950115 (NET 95 395), tra il consorzio CREATE ed il gruppo ITER
(EURATOM) dal titolo:"EU HT activity on ITER Tasks D255 and D324-1 (Plasma Control
Engineering)"
1996-1997: Contratto di ricerca: Design Task D324 on Poloidal field scenario and control
1997-1999: Progetto "MANODET" INCO Copernicus Project: ERBIC15CT960703, finanziato dalla
comunità europea, per la realizzazione di un sensore di campo magnetico per ECT di nuova concezione.
1998: Contratto G55TP01 (ITER Task D19- NET Ref. X49) tra il consorzio CREATE ed il gruppo ITER
(EURATOM) dal titolo "Plasma Equilibrium Diagnostics and Identification for Shape Control".
1999: Contratto di ricerca: PF coil voltages and currents required in ITER IAM for plasma vertical
stabilization at minor VDE: results obtained with the CREATE-L, non-rigid model
2000: Contratto di ricerca : ITER FEAT vessel and wings: 2D axisymmetric modal analysis
2002: Contratto di ricerca : "Measurements of defects in thick welded structures" on MMTFRD-NDT
2003-2004: “Mobility Contract” supportato da ENEA/EURATOM per una durata totale di 3 settimane
presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München (Germania), per
collaborazione scientifica con ricercatori dell'ITER-Team su temi di interesse nel settore della fusione
termonucleare controllata.
2004: Contratto di ricerca: CREATE-EFDA: Study Contract 02-699 - Part 1 Eddy Current Models and
Procedures for the Electro-Magnetic Analysis of ITER Components. Ente finanziatore: EFDA
2004: Contratto di ricerca: CREATE-EFDA: Study Contract 03-1108 - "Vertical stabilisation of ITER
plasmas in presence of a 3d vessel structure". Ente finanziatore: EFDA
2006: Contratto di ricerca: CREATE-EFDA: Study Contract TW5-TPO-ZCONT- "Vertical
stabilisation of ITER plasmas"
2006: Contratto di ricerca: CREATE-EFDA: Study Contract W5-TMS-EDDES5 - "European Dipole
Design: Electromagnetic Analysis of Dipole Samples"
2009: Contratto di ricerca: CREATE-F4E: F4E-2008-OPE-06(ES-AC)_Lot 1_Task Order No. 01 "
Alternative ITER VV and blanket electromagnetic analyses"
2009 : Contratto di ricerca: CREATE- F4E/GRT-17/09/IntRep 1/Tsk 1/1, Vertical stability analysis
including 3D effects"
2011: Contratto di ricerca: CREATE-F4E: F4E-2008-OPE-06-06-11 (ES-AC) - LOT 1 TASK ORDER
No. 11: 3D effects on plasma operation and control
2012 F4E Grant No. F4E-2009-GRT-047(PMS-DG): System-level optimisation of the ITER magnetics
diagnostic and r&d/design of magnetics sensor assemblies
Coautore di codici di calcolo
Nel corso della sua attività di indagine scientifica ha collaborato alla stesura di numerosi codici di
calcolo per la soluzione di problemi elettromagnetici e MHD. Tra gli altri, si segnalano:
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Il codice elettromagnetico SOLENOID, utilizzato per la progettazione dei magneti per NMR e
sviluppato nell’ambito di una convenzione di ricerca con Consorzio di Ricerca e Innovazione per il Sud
(Gruppo Ansaldo Trasporti) [A3];
una versione del codice elettromagnetico CARIDDI (codice integrale per la risoluzione numerica del
problema delle correnti parassite), utilizzato ufficialmente da CREATE, ENEA, EFDA e F4E ed altri
prestigiosi istituti di ricerca ENEA [A1,P28];
il codice COMPFLUX, utilizzato per stimare numericamente le misure ottenute dai sensori di campo e
flusso presenti nei reattori per la fusione termonucleare sotto l'azione di bobine assisimmetriche a
sezione massiccia oppure di filamenti di corrente di forma arbitraria, in presenza di materiali magnetici
saturi (utilizzato da CREATE, ENEA e F4E) [A1,A15].
Partecipazione a programmi di ricerca Nazionali come componente di Unità Operativa
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1998-2000: PRIN 1998: "Sviluppo di Modelli e Metodi per la Identificazione e la Modellistica
Elettromagnetica di Plasmi per la Fusione Termonucleare Controllata". Responsabile nazionale Prof.
RUBINACCI Guglielmo. Responsabile locale (Unità della Seconda Università di Napoli): Prof.
MARTONE Raffaele. Decorrenza: 20/12/1998. Data consuntivo 11/01/2001
2001-2003: PRIN 2001: "Modellistica del plasma e della sua interazione elettromagnetica con le
strutture circostanti, ai fini del controllo di posizione, forma, corrente e profili di plasma". Responsabile
nazionale Prof. G. Ambrosino. Responsabile locale (Unità di Cassino): Prof. F. Villone. Decorrenza:
30/11/2001. Data consuntivo 16/01/2004
2003-2005: PRIN 2003: "Modellistica di dispositivi per la Fusione Termonucleare Controllata in
situazioni di funzionamento normali o anomale, in vista dell'ottimizzazione dello scenario" all'interno
del progetto: "Ottimizzazione dello scenario in dispositivi toroidali per fusione nucleare: modelli, metodi
e verifiche sperimentali". Responsabile nazionale Prof. R. Albanese. Responsabile locale (Unità di
Cassino): Prof. F. Villone. Decorrenza: 20/11/2003. Data consuntivo 13/12/2005.
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2003-2005: Programma di Ricerca "Sviluppo di algoritmi di rilevazione ed isolamento dei guasti con
applicazioni a sistemi aereonautici, reattori chimici, reattori per la fusione nucleare, e sistemi robotici".
Bando della Fondazione Carical per il Cofinanziamento di Progetti di Ricerca. Responsabile Nazionale
Prof. M. Mattei; responsabile locale Prof. Fabrizio Caccavale
2004-2006: PRIN 2004: "Metodi e tecniche per la diagnostica elettromagnetica non invasiva dei
materiali conduttori", all'interno del progetto "Applicazioni di Metodi per Diagnostica
Elettromagnetica (AMDE)". Responsabile nazionale prof. Ermanno Cardelli. Responsabile locale (Unità
di Cassino): Prof. Antonello Tamburino. Decorrenza: 30/11/2004. Data consuntivo 10/01/2007.
2006-2008: PRIN 2006:"Modellistica non assialsimmetrica del plasma e delle strutture conduttrici
circostanti in dispositivi per la fusione termonucleare controllata, e verifica sperimentale ".
Responsabile nazionale prof. Fabio Villone. Responsabile locale (Unità di Cassino): prof. Fabio Villone,
Decorrenza: 9/2/2007. Data consuntivo: 23/03/2009
2010-2012: PRIN 2008:" Modellistica elettromagnetica e del plasma ai fini dello studio delle disruptions
in dispositivi per la fusione ". Responsabile nazionale prof. RUBINACCI Guglielmo. Responsabile locale
(Unità di Cassino): prof. Fabio Villone, Decorrenza: 22/3/2010. Scadenza:22/09/2012.
2012-2015: PRIN 2010-11:"Effetti tridimensionali, non lineari e multiphysics nella modellistica e nel
controllo dei dispositivi per la fusione termonucleare controllata". Responsabile nazionale prof. Fabio
Villone. Responsabile locale (Unità della Seconda Università di Napoli): prof. Raffaele Martone.
Partecipazione a progetti industriali come componente di Unità Operativa
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1991-1996 Collaborazione scientifica col dipartimento di Ingegneria Elettrica dell'Università di Napoli e
il C.R.I.S. l'Università di Napoli, l'Università di Salerno e il Consorzio di Ricerca e Innovazione per il
Sud (Gruppo Ansaldo Trasporti) dal titolo: "TECNICHE DI ANALISI E DI PROGETTO DEL
MAGNETE, DEI DISPOSITIVI DI CORREZIONE DEL CAMPO E DEGLI SCHERMI PER
APPARECCHIATURE RMN PER LA SPETTROSCOPIA"
Titolarità di convenzioni per collaborazioni scientifiche
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2004-:Convenzione di collaborazione scientifica su attività di ricerca relativa a tematiche di interesse del
settore della Fusione termonucleare controllata tra il DIFA e CREATE (Consorzio di Ricerca per
l'Energia e le Applicazioni dell'Elettromagnetismo) [A17].
Organizzazione di eventi scientifici
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2006, Matera: ciclo di seminari sul tema "Security in Wireless LANs and PANs" - Relatore Prof. Rui
Costa -Università di Beja
2009, Potenza : ciclo di seminari sul tema "La Fusione Nucleare a Frascati: attività di ricerca teorica ed
interazione plasma - onde elettromagnetiche"- Relatori: Dott. Fulvio Zonca e Dott. Alessandro
Cardinali, ENEA
2012, Potenza: workshop sul tema: COMSOL Multiphysics 4.2- Rel. Dott.ssa Lara Baldessari
2013, Potenza: workshop sul tema: COMSOL Multiphysics 4.2- Rel. : Dott. Paolo Caccavale
2014, Potenza: workshop sul tema: COMSOL Multiphysics 4.4- Rel. : Dott. Dr. Cesare Tozzo
2015, Potenza: workshop sul tema: COMSOL Multiphysics 5.0- Rel. : Dott. Dr. Gabriele Rosati
2016, Potenza: workshop sul tema: COMSOL Multiphysics 5.2- Rel. : Dott. Dr. Gabriele Rosati
Attività di revisore
•
Per riviste scientifiche internazionali:
o IEEE Transactions on Magnetics
o COMPEL
o PEERNET
o International journal of Applied Electromagnetics and Mechanics
o IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement
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Per conferenze internazionali:
o Intermag 2005-2006-2007
o Compumag 2009-2011-2013-2015-2017
o CEFC 2010-2014
o ISEM 2011- 2014
Associazione a riviste o comitati editoriali
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Associato all’International Compumag Society dal 2009 a tutt’oggi.
Componente del comitato editoriale dell'edizione 2009 del COMPUMAG.
Componente del comitato editoriale dell'edizione 2011 del COMPUMAG.
Componente del comitato editoriale dell'edizione 2014 di CEFC
Inviti a ricoprire il ruolo di chairman o di co-chairman in conferenze internazionali
•
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PIERS 2011-2012-2013;
COMPUMAG 2011;
ASEM 2011
Lavori invitati
•
•
Per pubblicazione su rivista
o R.Albanese, R. Fresa , G. Rubinacci
"Error Bounds in Computational Electromagnetics"
Newsletter of International Compumag Society, Ed. J. Sykulski, Vol.5 n. 3, pp.4-6, Novembre
1998, ISSN 1026-0854
Per presentazione in una conferenza internazionale
o
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o
o
o
R. Albanese, A. Formisano, R. Fresa, R. Martone,G. Rubinacci, F. Villone:
"Numerical analysis of a coupled problem: time evolution of a tokamak plasma in contact with
a conducting wall." IEEE Transactions on Magnetics, MAG-32, n.3, pp.984-989, May '96.
Lavoro invitato al X COMPUMAG, Berlin, 1995
R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
"On the numerical solution of Maxwell Equations in the time domain using edge elements".
Lavoro invitato a PIERS '94-Progress in Electromagnetic Research Symposium, Noordwijk,
Netherlands, ESA-ESTEC Reproduction Service, 11-15 July 1994, p.1-6 isbn:978-0-7923-3019-6
R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
"Analysys of loaded cavities using the constitutive error approach"
Lavoro invitato ad ACES (The 11th annual review of Progress in Applied Computational
Electromagnetic Society) Symposium, Monterey, California, USA, pp.350-357, 18-25 March '95
R. Albanese, G. Calabrò, R. Fresa, G. Lombardo, P. Morabito, G.Reitano
"Error Bounds for Inverse Electromagnetic Problems in Soil Mechanics"
Math. and Computer Modelling, Vol.37, Issues 5-6, pp 603-613, March 2003, ISSN: 08957177
Lavoro invitato al "Symposium on mathematical models in Soil Mechanics", Settembre 2000,
Reggio Calabria
A. Formisano, R. Fresa and R. Martone
“A Parametrical Determination of the Influence Region of Holes in Electromagnetic Devices by
the Compensation Theorem”
Lavoro invitato al “COMPUMAG 2013”, 30 Jume-4 July, Budapest, Hungary
Principali citazioni
Diversi articoli sono stati citati in lavori di review a firma di alcuni tra i più noti ricercatori nel settore
dell’elettromagnetismo computazionale. Tra gli altri:
• Albanese R., Bottura L., Chiocchio S., Coccorese E., R. Fresa et al.,”Experimental validation of
numerical procedures for tokamak devices”, Proceedings of Workshop on El.mag. Forces and Related
Effects on Blankets and Other Structures. p.124-157, (1992)
In Takagi, T., Yoshida, Y., Ruatto, P., Boccaccini, L.V. “Progress of electromagnetic analysis for
fusion reactors”, Fusion Engineering and Design v.41,n.4,pp.313-322, 1998
• R. Albanese, R. Fresa, “Upper and Lower Bounds for Local Electromagnetic Quantities”, Int. Jou. for
Num. Meth. In Eng., vol. 42, p. 499-515, (1998)
In Mackerle, J. “Error estimates and adaptive finite element methods: A bibliography (19902000)”,Engineering Computations (Swansea,Wales) 18 (5-6), pp. 802-914, 2001
• R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci, “An error-based approach to the solution of full
Maxwell Equations”, IEEE Trans. On Mag., vol. 30, p. 2968-2971, (1994) in
In Mattiussi, C. “A reference discretization strategy for the numerical solution of physical field
problems”, Advances in Imaging and Electron Physics 121 (C), pp. 143-279, 2002
In Mattiussi, C. “The finite volume, finite element, and finite difference methods as numerical
methods for physical field problems”, Advances in Imaging and Electron Physics 113 (C) , pp. 1146, 2000
In A. Bossavit, “Edge elements for magnetostatics”, International Journal of Numerical Modelling:
Electronic Networks, Devices and Fields 9 (1-2) , pp. 19-34, 1996
•
•
•
In R. Albanese, G.Rubinacci, “Finite Element Methods for the Solution of 3D Eddy Current
Problems”, Advances in Imaging and Electron Physics 102 (C) , pp. 1-86, 1997
In A. Bossavit, Computational Electromagnetism: Variational Formulation, Complementarity,
Edge Elements, Chapter 6 - The “Curl Side”: Complementarity”, Academic Press: New York,
1998. ISBN 0121187101
R.Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, “Error Bounds in Computational Electromagnetics”, ICS
Newsletter, vol. 5, p. 4-6, (1998) [P62]
In C.W.Trowbridge, J.Sykulski, “Some Key Developments in Computational Electromagnetics and
their Attribution", IEEE Transactions on Magnetics 42 (4) , pp. 503-508 (2006)
R. Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, “Local Error Bounds for Static and Stationary Fields” IEEE
Trans. On Mag., vol. 36, p. 1615-1618, (2000)
In Jean G. Van Bladel ”Electromagnetic fields, Chapter 4-Electrostatic Fields in the Presence of
Conductors”, Second Edition, IEEE Press Series on Electromagnetic Wave Theory, Donald G.
Dufley, Series Editor, Published by John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey(2006), ISBN 9780-471-26388-3
Albanese, R., Calabrò, G., Lombardo, G., Reitano, G., Fresa, R., Morabito, P. Error bounds for inverse
electromagnetic problems in soil mechanics, (2003) Mathematical and Computer Modelling, 37 (5-6), pp.
603-613.
In Augustyniak, M.ab , Usarek, Z “Finite Element Method Applied in Electromagnetic NDTE: A
Review” Journal of Nondestructive Evaluation, Vol.35, 3, Article number 39 (2016)
Attività didattica
Attività seminariale
•
AA.AA. da 1993-94 a 2000-01: Elettrotecnica: Ha tenuto diversi seminari ed esercitazioni per gli
studenti dei CdL in Ing. Elettronica, Ing. Meccanica, Ing.Chimica e Ing. Civile.
Affidamento corsi istituzionali
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1993-94 : Elettrotecnica; DU in Ingegneria Meccanica - Università di Cassino (art.100 D.P.R. 382/80)
da 1998-99 a 2000-01: Elettrotecnica: DU in Ing. Inf., Elettr. e Logist. e Prod. - Univ. della Calabria
(art.12.Legge n.341/1990)
1998-99,1999-2000: Elettrotecnica: DU in Ing. delle Risorse e dell'Ambiente -Univ.di Salerno -Sede di
Avellino (art.12.Legge n.341/1990)
2000-01: Elettrotecnica: CdL in Ing. Civile - Univ. Di Salerno (art.12. e 16 Legge n.341/1990)
da 2002-03 a 2008-09: Elettrotecnica: CdL in Ing. Meccanica - Univ. della Basilicata-Sede di Potenza
2002-03: Elettrotecnica: CdL in Ing. Mecc. e Ing dell'Amb. e delle Ris. - Univ. della Basilicata-Sede di
Matera
2002-03: Calcolo numerico: CdL in Ing. Mecc. e Ing dell'Amb. e delle Ris. - Univ. della Basilicata-Sede
di Matera
da 2003-04 a 2006-07: Elettrotecnica: CdL in Ing.Meccanica, Ing. dell' Ambiente e delle Ris. e Ing.delle
TLC- Univ. della Basilicata-Sede di Matera
da 2007-08 a 2008-09: Elettrotecnica I: CdL in Ing. dell'Ambiente e delle Risorse e Ing. delle TLC. Univ.
della Basilicata-Sede di Matera
da 2004-05 a 2007-08: Elettrotecnica II: CdL in Ing. delle TLC - Univ. della Basilicata-Sede di Matera
da 2005-06 a 2007-08: Modelli numerici per campi e circuiti: CdL in Ing. delle TLC - Univ. della
Basilicata-Sede di Matera
da 2009-10 a 2016-17: Modelli numerici per campi e circuiti: CdL Magistrale in Ing. dell'Informazione Univ. della Basilicata-Sede di Potenza
da 2009-10 a 2014-15: Elettrotecnica: CdL in Ing. Meccanica - Univ. della Basilicata-Sede di Potenza
da 2009-10 a 2016-17: Elettrotecnica: CdL in Scienze e Tecnologie informatiche e- Univ. della BasilicataSede di Potenza
Partecipazione a sedute di Laurea
• 08/10/2015: Presidente della commissione di Laurea per gli allievi dei CdL Magistrale in Ingegneria
•
Informatica e delle Tecnologie dell'Informazione e del CdL triennale in Scienze e tecnologie
informatiche istituiti presso l’Università degli Studi della Basilicata.
1994-2001: Membro in diverse commissioni di Laurea per allievi del CdL in Ingegneria Meccanica, in
Ing. Elettronica e in Fisica istituiti presso l’Università degli Studi di Salerno.
•
2002-2016: Membro in diverse commissioni di Laurea per allievi dei CdL in Ingegneria Meccanica, Ing.
Delle Telecomunicazioni e Scienze e tecnologie informatiche e del CdL magistrale in Ingegneria
Informatica e delle Tecnologie dell'Informazione istituiti presso l’Università degli Studi della Basilicata.
Altra attività didattica
•
•
2002-03: Elettrotecnica: corso di formazione superiore a carattere tecnico-professionale (IFTS)
finanziato dalla regione Basilicata per "Tecnico elettronico di Laboratorio/collaudo", svolgendo
personalmente tutte le lezioni teoriche e presiedendo a tutte le sedute di esame.
2016: Incarico didattico rivolto ad ingegneri in formazione e dottorandi di ricerca, per 30 ore
complessive sul tema “Analisi di campi e circuiti in condizioni stazionarie e quasi stazionarie. Misure di campi
elettrici e magnetici” presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli studi “Federico II” di
Napoli, nell’ambito del progetto
PON03PE_00111_1/F2
CUP
B46D12000490007,
denominato
“Formazione in MAteriali e TEcnologie di processo ad alta efficienza per Microfusioni Innovative, (F-MATEMI).
Attività di tutoraggio studenti
•
Relatore di circa 30 tesi di Laurea (Univ. degli studi di Salerno, Univ. degli Studi della Basilicata).
Responsabilità di convenzioni didattiche internazionali
•
2004-2013 Responsabile per l'Univ. della Basilicata di un programma di scambio studenti/docenti tra
l'università di Beja (Portogallo) e l'Univ. della Basilicata nell'ambito del progetto Socrates /Erasmus
Coordinamento e progettazione di corsi
•
•
A.A. 2002/2003 in qualità di componente della commissione di Facoltà ha collaborato a formulare una
proposta operativa per l'attivazione del CdL in Ingegneria delle Telecomunicazioni presso l'Università
degli studi della Basilicata
A.A. 2004/2005: è stato rappresentante dell'università nel CTS del corso di formazione superiore a
carattere tecnico-professionale (IFTS) finanziato dalla regione Basilicata per "Tecnico elettronico di
Laboratorio/collaudo". Nell'ambito di questo incarico ha partecipato alla fase di organizzazione ed ha
svolto funzioni di supervisore per le attività didattiche del corso.
Attività nell'ambito di corsi di dottorato di ricerca
•
•
•
•
2000-2004 Componente del collegio dei Docenti del Dottorato di ricerca in “Ingegneria
dell'Informazione”, Università di Salerno
2000-2004 ha svolto le funzioni di Tutor nell'ambito del Dottorato in "Conversione dell'Energia"
attivato presso la Seconda Università di Napoli.
2006-2012: Componente del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in “Ingegneria
dell'Ambiente”, Università degli Studi della Basilicata.
2016: Componente del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in “Engineering for Energy and
Environment”, Università degli Studi della Tuscia.
Tutoraggio studenti di dottorato e assegnisti
•
•
•
Relatore di Tesi di Dottorato:
o 2007-2010: Bruno Viola, Dottorato di Ricerca in Ingegneria dell'Ambiente ( ciclo), Università
degli Studi della Basilicata, con la tesi: " Integrated analysis of physics and engineering of the
divertor system for present and future tokamaks". (Attualmente il Dott. Viola è Ricercatore
presso l'Enea di Frascati)
Attività di tutoraggio di dottorandi ed assegnisti di ricerca presso centri di ricerca internazionali
o Laboratorio JET Culham Centre for Fusion Energy (CCFE) - (Abingdon, England), 2008:
Collaborazione con i Dott. Antonio Quercia e Francesco Maviglia su tematiche a carattere
analitico-sperimentale relative alla corretta interpretazione del segnale prodotto dai sensori
magnetici, utilizzati per la diagnostica.
o MAX-PLANCK-INSTITUT FUR PLASMAPHYK - Garching bei Munchen (D), 2010:
Collaborazione col Dott. Giovanni Artaserse nell’ambito di un progetto a carattere tecnicoscientifica volto ad estendere l’applicazione delle XSCTools al reattore sperimentale Asdex
Upgrade.
Collaborazione scientifica e pubblicazioni con dottorandi e assegnisti
o Dott. Ing.Giuseppe Calabrò (att. ricercatore ENEA (Frascati))
o Ing. Rosa Martino (att. Docente di Matematica e Fisica Istituti Secondari Superiori)
o Dott. Ing. Teresa Bellizio (att. Automation Engineer presso Enel - Slovenske Elektrarne)
o Dott. Ing. Giovanni Artaserse (att. ricercatore ENEA (Frascati)
•
o Dott. Ing. Flavio Calvano (att. Application engineer presso presso ANSYS, Inc).
o Dott. Ing. Bruno Viola (att. ricercatore ENEA (Frascati))
o Dott. Ing. Francesco Maviglia (Borsista presso Jet Culham Lab (Abingdon, England)
Alcune citazioni ricevute in Tesi di dottorato
o Dott. Christophe GEUZAINE, PhD (2001) presso la Université de Liège (2001)
o Dott. Georges MARQUES, PhD (2001) presso l'Univ. des Sciences et Tech. de LILLE
o Dott. Yong Tian, PhD (2005) presso la Michigan State University (USA)
o Dott. F. Calvano, PhD (2010) presso l'univ. degli studi di Napoli "Federico II"
o Dott.ssa T. Bellizio PhD (2010) presso l'univ. degli studi di Napoli "Federico II"
o Dott. M. Ferrara PhD (2008) presso il MIT - Cambridge (USA)
Attività organizzative e istituzionali
•
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•
•
Commissario in concorsi nazionali
o 1999: commissario per un concorso a n.1 posto di ricercatore universitario nel raggruppamento
I17X (Elettrotecnica) bandito presso l'Università di Reggio Calabria.
o 2001: commissario per un concorso a n.1 posto di ricercatore universitario nel raggruppamento
I17X (Elettrotecnica) bandito presso l'Università di Lecce.
o 2002: commissario per un concorso a n.1 posto di ricercatore universitario nel raggruppamento
I17X (Elettrotecnica) bandito presso l' Università di Reggio Calabria.
Presenza in Organi didattici, tecnici o scientifici
o 1999: componente della commissione per la realizzazione della rete informatica dipartimentale
del Dipartimento partecipando alla fase progettuale e svolgendo le mansioni di supervisore
durante la fase esecutiva; DIIIE-Università di Salerno
o 1999 componente della commissione incaricata di redigere il regolamento dell'Area Didattica di
ELEttronica presso l'Università di Salerno;
o 2000/2001: componente della commissione Erasmus dell' Area Didattica di ELEttronica presso
l'Università di Salerno
o 2003-2006: Componente della Commissione Istruttoria Permanente del Corso di Laurea in
Ingegneria delle Telecomunicazioni, Facoltà di Ingegneria, Università degli Studi della
Basilicata.
o 2003-2008: Componente eletto della Giunta del Dipartimento di Ingegneria e Fisica
dell'Ambiente, Università degli Studi della Basilicata.
o 2003-2009: Componente del Comitato Tecnico Scientifico del Centro Interfacoltà di Servizi
Informatici e Telematici (CISIT) dell'Università degli Studi della Basilicata.
o 2004: Componente della commissione di valutazione del progetto regionale ISP (Internet Social
Points) presso L'università degli Studi della Basilicata
o 2007: Rappresentante della Facoltà di Ingegneria nella commissione di Ateneo "Assegni di
Ricerca" dell'Università della Basilicata
o 2007-2011: eletto componente della giunta del D.I.F.A. dell'Università della Basilicata
o 2014-2015: Componente della commissione per l’esame di stato per l’abilitazione alla
professione di ingegnere.
o 2012-2016: Componente del seggio elettorale per l’elezione dei rappresentanti dei professori e
ricercatori nel
Senato Accademico dell’Università degli Studi della Basilicata (risp.
Quadriennio 2012-2016 e 2016-2020).
o 2016-: Componente della commissione di riesame dell’università degli studi della Basilicata.
Incarichi di consulenze tecniche per tribunali
o 2006: nomina a CTU dalla corte di appello di Potenza sezione Civile 01, nelle persone dei
magistrati dott. De Angelis (Presidente), Dott. Nesti (Consigliere), Dott. Vetrone (Consigliere).
L’incarico, per il Procedimento R.G. 533/2006, riguardante i i lavori di realizzazione
dell’impianto elettrico di un’Azienda Sanitaria Locale, appaltati per un importo di circa 3
miliardi di Lire. Nell’incarico, eseguito in collaborazione col prof. Lucio Ippolito, associato di
Sistemi Elettrici per l’Energia presso l’Università degli studi di Salerno, si chiedeva, di
verificare la correttezza formale dell’iter burocratico-amministrativo seguito per l’assegnazione
dell’appalto; la conformità alla normativa vigente della progettazione, esecuzione, collaudo e
sicurezza delle opere; infine, la loro corretta contabilizzazione.
o 2007: nomina a C.T.U. nel procedimento penale di secondo grado n.287/2006 dal Collegio
giudicante della Corte d’Appello di Potenza, sezione penale, nelle persone dei magistrati Dott.
Autera (Presidente), Dott. Liguori (Consigliere), Dott. Nesti (Consigliere). Obiettivo
dell’incarico era l’accertamento della reale capacità produttiva di una centrale idroelettrica.
Parametri scientifici
o Numero di pubblicazioni indicizzate (risp. Scopus, ISI, Google Scholar) : 41, 40, 73
o Citazioni indicizzate (risp. Scopus, ISI, Google Scholar): 229, 355, 466
o
Indice di Hirsch (risp. Scopus, ISI, Google Scholar): 10, 9, 12
Principali temi di ricerca
I temi di ricerca trattati da Raffaele Fresa attengono ad alcune delle principali tematiche di interesse del settore
disciplinare Ing/IND-31- Elettrotecnica. Per opportuni motivi di leggibilità, essi sono stati accorpati in due filoni
principali, ciascuno dei quali articolato in tre specifici sottotemi:
1. Metodologie numeriche per la risoluzione di problemi generali di Elettromagnetismo e di
problemi accoppiati.
1A) Soluzione delle equazioni di Maxwell con un approccio basato sulla minimizzazione dell'errore costitutivo.
1B) Metodo della calibrazione delle soluzioni numeriche.
1C) Sviluppo di formulazioni numeriche per l’analisi di problemi EM in ambiente parallelo.
2. Soluzione di Problemi elettromagnetici e di Fusione Termonucleare Controllata tramite
l'utilizzo di tecniche numeriche o analitiche.
2A) Applicazioni ai sistemi elettromagnetici delle macchine per Fusione Termonucleare Controllata.
2B) Applicazioni ai sistemi elettromagnetici delle macchine per la Risonanza magnetica nucleare.
2C) Sviluppo di metodi ed applicazioni per la diagnostica elettromagnetica non invasiva (NDT) .
Nel seguito si riporta una breve descrizione dei problemi affrontati, dei metodi utilizzati e dei principali risultati
raggiunti. Sono state evidenziate le pubblicazioni presentate ai fini della procedura di valutazione comparativa.
1. Metodologie numeriche per la risoluzione di problemi generali di Elettromagnetismo e di
problemi accoppiati.
1A) Soluzione delle equazioni di Maxwell con un approccio basato sulla minimizzazione dell'errore costitutivo
Le formulazioni numeriche basate sulle soluzioni complementari sono state introdotte intorno agli anni '40 in
ambito strutturale; solo negli anni '80 si è cominciato a pensare di utilizzarle in maniera sistematica nel
settore dell'elettromagnetismo computazionale.
A differenza dei metodi numerici tradizionali (che impongono in modo forte una delle due equazioni di
campo, le condizioni al contorno ed iniziali e le relazioni costitutive, determinando poi la soluzione in modo
da soddisfare in modo debole la restante equazione di Maxwell), in questo approccio si utilizzano come
incognite due campi vettoriali indipendenti ciascuno dei quali in grado di soddisfare automaticamente una
delle due equazioni di Maxwell, oltre che le condizioni al contorno ed iniziali; attraverso un processo di
minimizzazione di un funzionale associato all'errore commesso nel soddisfare le relazioni caratteristiche che
descrivono le proprietà dei materiali, si perviene a due soluzioni complementari, che, eventualmente, possono
essere utilizzate per ricavare in modo semplice una stima degli errori locali e globali associati alle soluzioni
del problema. Queste informazioni possono essere vantaggiosamente utilizzate per raffinamenti successivi
delle schematizzazioni spaziale e temporale, utilizzate per la definizione del modello numerico del problema
sotto indagine.
Nel corso della ricerca, la formulazione, applicata nel passato solo ad una ristretta categoria di problemi
stazionari e quasi stazionari, è stata generalizzata in maniera tale da poter essere utilizzata per la soluzione di
un'ampia classe di problemi elettromagnetici.
Dal punto di vista numerico per la discretizzazione spaziale è stato utilizzato un approccio 3D basato sul
metodo degli elementi finiti nel quale vengono assunti come incognite i cosiddetti edge-elements, mentre si è
utilizzata la tecnica del time-stepping per l'avanzamento della soluzione nel dominio del tempo.
La conferma della versatilità della formulazione, risulta evidente dall’ampio spettro di problemi
ingegneristici di interesse elettromagnetico nei quali è stata vantaggiosamente utilizzata. Citiamo in
particolare:
1. problemi nei quali la corrente di spostamento non può essere trascurata;
2. problemi di diffusione o di diffusione-propagazione in materiali ad alta conducibilità o caratterizzati
da relazioni costitutive fortemente non lineari o, addirittura, di natura isteretica;
3. problemi di propagazione nello spazio libero;
4. problemi di interesse nel settore della fusione nucleare, nei quali le equazioni di Maxwell si
trovavano accoppiate con quelle MHD.
In parallelo la ricerca condotta ha investigato sulla possibilità di pervenire attraverso le formulazioni
complementari alla definizione di "bounds" su quantità elettromagnetiche a carattere globale –energia,
potenza,etc.– o locale –campi, forze-. Se si considera che, sovente, l'oggetto dell'indagine numerica è la
determinazione dei carichi di punta che agiscono sulle strutture o di quantità globali attraverso i quali
pervenire alla definizione di semplici modelli zero-dimensionali del problema di interesse, è facile intuire
come la ricerca assuma un interesse particolare soprattutto se si considera che le metodologie proposte
possono essere facilmente esportate a settori ingegneristici differenti rispetto a quello elettromagnetico.
Nel caso di problemi lineari stazionari, la ricerca condotta ha dimostrato la possibilità di arrivare per via
numerica alla definizione di maggioranti e minoranti sui valori dei campi di interesse mediati in regioni
arbitrariamente piccole. Successivamente attraverso l'adozione congiunta di tecniche analitiche e numeriche
ha dimostrato la possibilità di fissare bounds superiori ed inferiori su quantità effettivamente locali.
I temi di cui sopra sono stati oggetto della tesi di Dottorato di Ricerca ed i risultati ottenuti sono stati
presentati in diversi convegni e pubblicazioni.
Di seguito vengono ripercorse le tappe fondamentali della sua ricerca in questo settore, descrivendo, in modo
breve, i principali problemi di interesse ingegneristico nei quali le tecniche proposte hanno trovato pratica
applicazione.
I) Problemi di magnetostatica e di correnti parassite
In una prima fase della ricerca ci si è preoccupati di verificare l'efficacia della formulazione attraverso la
risoluzione di alcuni problemi canonici di magnetostatica e di correnti parassite per i quali le soluzioni
erano disponibili per via sperimentale oppure attraverso formulazioni numeriche alternative. Le
principali conclusioni di questa attività di validazione sono state:
• A parità di schematizzazione utilizzata per la descrizione spaziale e temporale del dominio del
problema, la formulazione basato sulla minimizzazione dell'errore costitutivo risulta più onerosa dal
punto di vista computazionale di un fattore quattro rispetto alle formulazioni concorrenti. La cosa è
d'altra parte abbastanza ovvia se si considera il numero maggiore di incognite utilizzate (all'incirca il
doppio). D'altra parte, pesando opportunamente, nella costruzione del funzionale, i termini di errore
associati alle diverse relazioni caratteristiche, è possibile ridurre di circa la metà l'onere
computazionale.
• Questo apparente svantaggio è ampiamente compensato dalla possibilità di disporre di due soluzioni
numeriche che sono, in generale, di qualità apprezzabile e che consentono, come detto, di ottenere in
modo semplice una stima dell'errore associato alla soluzione numerica del problema.
II) Problemi di diffusione o di propagazione-diffusione all'interno di mezzi magnetici non lineari ed
eventualmente isteretici .
La formulazione è stata utilizzata per risolvere il problema della protezione delle apparecchiature
elettroniche da interferenze di natura elettromagnetica, un argomento di ricerca particolarmente rilevante
nel settore della compatibilità elettromagnetica. E' stato proposto in letteratura di utilizzare allo scopo
lastre ferromagnetiche che, nell'ipotesi in cui l'ampiezza dell'onda incidente non sia tale da portare il
materiale in saturazione, si dimostrano, a parità di spessore, più efficaci rispetto agli schermi metallici (in
rame o alluminio) più comunemente utilizzati.
Dal punto di vista matematico questo problema risulta di difficile soluzione anche se si trascurano i
fenomeni di isteresi, giacché il materiale magnetico oltre a mostrare un comportamento non lineare è
caratterizzato da un valore piuttosto elevato della conducibilità elettrica. I problemi di propagazionediffusione in mezzi non-lineare vengono usualmente affrontati attraverso l'impiego di tecniche numeriche
basate sul classico metodo delle differenze finite. In questi casi, la qualità dei risultati ottenuti può essere
negativamente condizionata da instabilità numerica che impongono una drastica riduzione del passo di
integrazione temporale, dalla scarsa precisione nella costruzione del modello per domini geometricamente
complicati, dalle difficoltà collegate all'imposizione delle condizioni al contorno ed, infine, dalla
difficoltà di stimare in modo efficiente l'errore numerico commesso. L'approccio basato sulla
minimizzazione dell'errore supera questi problemi; la sua efficacia risulta, tuttavia, limitata dalla
coesistenza nel dominio del problema di vuoto e materiali conduttivi e ad alta permeabilità, il che
conduce ad una formulazione numerica mal condizionata. Per aggirare questa difficoltà si è pensato di
utilizzare una tecnica di tipo iterativo: un'espansione asintotica attorno al caso limite di conducibilità
elettrica infinita. I risultati ottenuti hanno confermato la bontà dello schema solutivo.
Successivamente, nell’ambito di una collaborazione con alcuni ricercatori dell'Università di Napoli
"Federico II", la formulazione basata sulla minimizzazione dell'errore costitutivo è stata utilizzata per
trattare problemi di diffusione elettromagnetica in materiali magnetici caratterizzati attraverso relazioni di
natura isteretica. Limitando per il momento l'indagine al solo caso di isteresi scalare, è stato approntato
per la descrizione delle caratteristiche dirette ed inverse di tali materiali uno schema numerico basato sul
classico modello di Preisach: pertanto, in un punto fissato del dominio spaziale, il valore attuale dei
campi H e B dipenderà non dall'intera storia dei campi nel punto, ma solo dai cosiddetti estremi
dominanti. Affinché il funzionale di errore rispetti i requisiti della formulazione (sia nullo nella soluzione
esatta e strettamente positivo altrimenti), è necessario effettuare la procedura di aggiornamento degli
estremi dominanti tenendo conto di una sola delle due formulazioni. Il modello è stato applicato con
risultati soddisfacenti per studiare la diffusione del campo magnetico all'interno di un lamierino
ferromagnetico.
III) Propagazione di un'onda in un mezzo non lineare; analisi del fenomeno delle “shock-waves”.
La formulazione basata sull’errore costitutivo è stata utilizzata per affrontare il canonico problema
monodimensionale della diffusione di un'onda piana all’interno di una lastra dielettrica non lineare. I
risultati sono stati messi a confronto con la soluzione analitica del problema ed una soluzione numerica
alternativa basata su un approccio alla Galerkin, determinate dai coautori. L’esercizio è particolarmente
significativo in quanto vi si ritrovano la maggior parte delle caratteristiche tipiche dei problemi di
propagazione elettromagnetica, quali ad esempio le brusche discontinuità dei fronti d'onda. Si noti che la
soluzione analitica non è monodroma nell'intero dominio di interesse. In altre parole è possibile avere una
soluzione univoca soltanto nel dominio del piano z-t dove non si verificano intersezioni tra le diverse
caratteristiche della stessa famiglia; nella parte restante del dominio può essere trovata una soluzione solo
ammettendo la presenza di onde d'urto. Il comportamento delle soluzioni numeriche riflette queste
peculiarità della soluzione analitica.
IV) Calcolo delle frequenze di risonanza in cavità risonanti e tracciamento del diagramma di dispersione di
strutture guidanti.
Attraverso la formulazione dell'errore costitutivo sono state stimate le frequenze caratteristiche di cavità
risonanti parzialmente riempite di dielettrico. Una prima strada seguita è stata quella di calcolare i campi
nel dominio del tempo e successivamente di trasformare le forme d'onda ottenute nel dominio della
frequenza. Gli stessi risultati possono essere ottenuti, per strutture senza perdite, applicando la
formulazione di cui sopra nel dominio simbolico in congiunzione col teorema di Foster. Con la stessa
tecnica è possibile anche tracciare il diagramma di dispersione (β2-k02) di strutture guidanti (guide d'onda,
microstrisce). Le soluzioni ottenute non sono affette dal problema dei modi spuri, che in altre
formulazioni incidono in maniera drammatica sulla qualità dei risultati.
V) Circuiti a parametri distribuiti.
L'estensione dell'approccio basato sulla minimizzazione dell'errore al trattamento dei circuiti a parametri
distribuiti con perdite, seppure semplice in linea di principio, si rivela interessante per diverse ragioni. In
primo luogo, per la sua peculiarità di fornire una stima immediata degli errori locali e globali, il metodo
utilizzato rappresenta una valida alternativa per le simulazioni numeriche di interconnessioni veloci
nell'ambito dell'analisi dei circuiti non lineari, . Inoltre, dato che la struttura matematica del modello è
sostanzialmente la stessa di quello che si ottiene per le equazioni monodimensionali di Maxwell, vengono
messi in luce alcuni basilari aspetti della formulazione basata sulla minimizzazione dell'errore costitutivo
che si ritrovano anche quando questa viene applicata al più generale contesto dei problemi
elettromagnetici 3D.
VI) Tecniche efficienti per l’imposizione delle condizioni al contorno.
Una formulazione numerica che vuole essere di carattere generale deve prevedere la possibilità di trattare
in maniera efficace un vasto insieme di condizioni al contorno.
L'adozione, prevista dalla formulazione basata sulla minimizzazione dell'errore costitutivo, di due
potenziali complementari rappresenta in questo senso un vantaggio. Infatti, poiché è possibile imporre
sulla frontiera a secondo della bisogna il valore dell'uno o dell'altro campo incognito, ci si riduce spesso a
dover trattare esclusivamente con condizioni al contorno cosiddette essenziali che possono essere imposte
con grande semplicità attraverso il metodo delle funzioni di Penalità.
In altri casi, tuttavia, le condizioni al contorno non fissano direttamente il valore di un'incognita di
frontiera, ma si traducono in una relazione tra due o più incognite. Ciò accade ad esempio se si cerca di
imporre il flusso attraverso una faccia o se si intende imporre "adsorbing boundary conditions". In questi
casi un’imposizione maldestra delle condizioni al contorno può comportare effetti indesiderati quali la
perdita di simmetria della matrice oppure l'impossibilità di disaccoppiare il sistema di equazioni in due
sottosistemi con un'opportuna scelta dei pesi sulle relazioni costitutive. La ricerca condotta ha mostrato
che attraverso un artificio numerico è possibile imporre condizioni al contorno siffatte preservando le
proprietà del sistema.
Per quel che riguarda l'imposizione delle cosiddette “adsorbing boundary conditions” è in corso di
perfezionamento una tecnica basata sull’adozione dei cosiddetti PML (Perfectly Matched Layers), pareti
artificiali costituite da un mezzo materiale dissipativo in grado di esibire la stessa impedenza caratteristica
dello spazio libero. I risultati preliminari ottenuti su semplici problemi bidimensionali appaiono
incoraggianti.
VII) Definizione di maggioranti e minoranti per quantità globali e locali di natura E.M.
Nella risoluzione della maggior parte dei problemi ingegneristici vengono utilizzate tecniche numeriche
attraverso le quali è possibile ottenere delle soluzioni approssimate. Il grado di confidenza nelle soluzioni
numeriche aumenta notevolmente quando sia possibile disporre di efficienti stimatori di errore.
L’adozione di formulazioni complementari permette, nel caso di problemi stazionari e lineari, ma non
necessariamente omogenei, di stabilire numericamente maggioranti e minoranti su quantità di carattere
integrale quali l’energia magnetica immagazzinata e la potenza ohmica dissipata nel dominio di interesse,
oppure su quei parametri quali la resistenza e l'induttanza, che permettono di caratterizzare in maniera
semplificata le complicate strutture metalliche che compaiono nei dispositivi elettromagnetici.
Per diversi problemi di carattere applicativo, quali il Testing non distruttivo o la Risonanza magnetica
nucleare è di fondamentale importanza poter disporre di bounds su quantità di carattere locale (campi,
forze, etc.).
Nell’ambito della ricerca è stato dapprima evidenziato come attraverso la formulazione basata sulla
minimizzazione dell’errore costitutivo sia possibile definire bounds per le componenti medie dei campi in
volumi arbitrariamente piccoli.
Successivamente, attraverso l'impiego congiunto di tecniche numeriche ed analitiche, si è arrivati alla
definizione di bounds sui valori puntuali dei campi.
VIII) Analisi elettromagnetica del sensore di campo magnetico FLUXSET.
Il progetto Europeo MANODET (nell’ambito del programma INCO-Copernicus) si propone, quale
obiettivo principale, di ottimizzare le prestazioni di un sensore di campo magnetico di concezione
innovativa. Il sensore consiste di una bobina eccitata da un’onda triangolare entro la quale si trovano una
bobina di pick-up ai cui capi viene rilevato il segnale da misurare ed una lastra sottile di materiale
ferromagnetico, conduttore, di alta permeabilità. Si suppone di poter caratterizzare la lastra attraverso una
relazione magnetica non lineare, ma senza isteresi. Il principio fondamentale sul quale il FLUXSET si
basa è quello di trasformare la misura dell’intensità del campo da rilevare in una misura di ritardo
temporale. Grazie all’elevata precisione con la quale si possono effettuare misure temporali e alle ottime
caratteristiche di linearità del trasduttore, si ritiene di poter utilizzare vantaggiosamente il FLUXSET nei
problemi di Testing Non Distruttivo (NDT).
E’ stato analizzato attraverso le formulazioni complementari il comportamento del sensore al variare dei
parametri geometrici ed elettromagnetici.
In una prima fase della ricerca ha affrontato il problema della diffusione del campo magnetico all’interno
del nucleo magnetico. A causa della elevata conducibilità del nucleo, infatti, alle alte frequenze l'effetto
pelle potrebbe in linea di principio ritardare la penetrazione del flusso con una conseguente alterazione
del segnale di uscita. La ricerca condotta ha mostrato che nell’intervallo di frequenze di interesse l'effetto
pelle è trascurabile. Viene anche giustificato un apparente paradosso: in presenza di un forzamento a
gradino che non conduca la lastra in saturazione il tempo di penetrazione del campo magnetico è molto
più lento di quello che impiega il flusso per arrivare al suo valore di regime.
Successivamente, utilizzando le tecniche esposte precedentemente, ha stabilito dei bounds sul valore
della mutua induttanza tra la bobina di eccitazione e la bobina di pickup al variare della permeabilità
relativa del nucleo magnetico.
1B) Metodo della calibrazione delle soluzioni numeriche.
In alcuni dispositivi elettromagnetici quali le macchine per NMR o MRI interessa calcolare il valore dei
campi in alcune regioni del dominio con precisione elevatissima (fino ad 1 parte su 108), quale potrebbe
essere quella ottenibile attraverso tecniche di tipo analitico. Se per il problema di interesse B una soluzione
analitica non è disponibile mentre lo è per un problema A tale che
1) B differisca da A per la presenza in certe regioni di materiali di diverse caratteristiche elettriche o
magnetiche;
2) che nelle regioni di interesse, gli effetti della presenza dei "disturbi" per i quali la soluzione del problema
B differisce dalla soluzione del problema A siano di piccola entità;
è possibile ricorrere ad un artificio numerico che va sotto il nome di "calibrazione delle soluzioni numeriche"
per migliorare la qualità dei risultati ottenuti per la soluzione B con i classici metodi numerici degli elementi
finiti o delle differenze finite. Difatti la soluzione accurata B può essere ottenuta come somma di due
contributi. Il primo termine coincide con la soluzione accurata del problema associato A. Il secondo termine,
attribuibile agli effetti dei "disturbi", viene ottenuto come la differenza delle soluzioni dei problemi A e B
valutate per via numerica, (ad esempio col metodo degli Elementi Finiti).
Affinché il metodo sia efficace è indispensabile che il secondo contributo sia calcolato utilizzando la stessa
discretizzazione per la soluzione numerica dei problemi A e B.
Il sottoscritto ha contribuito in maniera significativa alla definizione teorica del metodo ed alla sua
applicazione ad alcuni casi test.
1C)
Formulazioni numeriche di tipo integrale per la soluzione del problema delle Eddy-Currents.
Lo studio delle correnti parassite nelle strutture non ferromagnetiche ha ricevuto un notevole impulso nelle
ultime decadi in quanto è alla base delle fasi progettuali e di analisi di molte applicazioni ingegneristiche (es.
NDT, compatibilità alle basse frequenze, progetto Cad di dispositivi elettromagnetici). Ciò è particolarmente
vero per la progettazione dei dispositivi per la fusione termonucleare controllata.
I Tokamaks di ultima generazione presentano forti disomogeneità e complesse geometrie per la presenza di
porte, di canali di raffreddamento, di moduli di protezione delle strutture (blankets), etc., e, per questo,
richiedono formulazioni numeriche robuste, potenti e flessibili per le fasi di analisi e di progetto.
In questo contesto, le formulazioni EM numeriche di tipo integrale presentano diversi vantaggi rispetto a
quelle differenziali. Il dominio da discretizzare è costituito dalla sole regioni dove sono localizzate le sorgenti
e i materiali; le condizioni al contorno per i domini illimitati sono imposte in maniera automatica; l’analisi di
dispositivi con parti mobili può essere condotta con un moderato sforzo aggiuntivo.
Il codice di calcolo elettromagnetico "Cariddi" rappresenta, oramai da diversi anni, uno standard per vari
laboratori internazionali coinvolti per l'analisi delle correnti indotte nelle strutture conduttrici durante le
rapide fasi evolutive della corrente di plasma. Utilizza una formulazione di natura integrale basata
sull'adozione del potenziale vettore elettrico T quale campo incognito, così da garantire la solenoidalità del
campo di corrente. Per la particolare scelta adottata nell'imposizione della Gauge (T·u=0 dove u è un
preassegnato campo vettoriale che non contiene linee chiuse e passa per tutti i vertici del dominio
discretizzato),Questo potenziale possiede due sole componenti scalari. Con un'accorta strategia di
integrazione viene, inoltre, garantito che la matrice delle induttanze sia simmetrica e definita positiva.
Attraverso questo approccio è stato possibile risolvere una vasta classe di QSM lineari in evoluzione
transitoria e in regime di funzionamento periodico sinusoidale operando rispettivamente nel dominio del
tempo e nel dominio simbolico.
E' stato recentemente proposto [2] di accoppiare Cariddi con un codice di equilibrio evolutivo
assisimmetrico[3] allo scopo di portare in conto gli effetti 3D delle correnti parassite indotte nei componenti
passivi durante le simulazioni degli scenari di plasma nei reattori Tokamaks. Uno degli obiettivi è quello di
ricavare un affidabile modello linearizzato di comportamento del plasma, essenziale per il progetto del
sistema di controllo attivo della forma, della posizione e della corrente di plasma. I risultati ottenuti, seppure
apprezzabili, sono stati limitati dalla difficoltà di gestire con le apparecchiature di calcolo disponibili,
l'elevato numero di incognite richiesto per modellare convenientemente il dominio.
La soluzione numerica dei problemi di Eddy Currents di interesse applicativo impone -per la complessità
geometrica dei dispositivi e per il grado di precisione richiesto nel processo solutivo- di trattare con sistemi
numerici di grande dimensione: per formulazioni a carattere integrale, è oramai pratica comune arrivare alle
decine di migliaia di incognite. Seppure i continui progressi tecnologici consentano con somme relativamente
modeste l’acquisizione di Pcs corredati di veloci processori e di banchi di memoria di elevata capacità, resta
ugualmente difficile ipotizzare l'uso di macchine scalari di tipo standard per affrontare problemi di simile
portata. D’altra parte, gli investimenti necessari per l’acquisizione di calcolatori di classe superiore sono
ancora molto elevati e, spesso, fuori della portata delle istituzioni “educationals”, quali le università.
Un’alternativa praticabile è rappresentata dall’impiego di codici paralleli che possono funzionare tanto su
sistemi a memoria condivisa (multiprocessori) quanto su sistemi a memoria distribuita (clusters di PCs mono
o bi-processore). I primi consentono un rapido scambio di informazioni tra i processi, ma sono poco scalabili
(per i PCs di ultima generazione, è possibile installare al più 4 processori e 4 Gbyte di memoria RAM). I
sistemi a memoria condivisa sono, invece, facilmente scalabili sia in termini di processori (512 PCs ed oltre)
che di memoria RAM, ma la velocità di scambio dei dati tra i processi può divenire un parametro critico.
Per ridurre sensibilmente il problema dei tempi morti, durante le comunicazioni tra i processi, è possibile
realizzare la rete di connessione impiegando topologie poligonali e collegamenti veloci (almeno
100Mbits/sec).
Va, d’altra parte, immediatamente sottolineato che l’efficienza della computazione parallela dipende, oltre
che dall'hardware, dalla natura degli algoritmi che devono essere progettati in modo da minimizzare lo
scambio di dati tra i processi. Ciò è particolarmente vero per l'operazione di assemblaggio della matrice
associata alla definizione numerica del problema, che, nel processo solutivo, è una delle operazioni più
costose in termini di tempo macchina. La ricerca ha posto particolare attenzione nell'individuazione degli
algoritmi ottimizzati per la gestione di questo Task
Il codice sviluppato è stato testato su un cluster di 16 PCs collegati attraverso rete Ethernet in ambiente Linux
e Windows 2000 e su una macchina quadri-processore SUN in ambiente Unix. Per tutte le configurazioni si
sono avuti Speed-Up eccellenti sia per la fase di assemblaggio della matrice che per quella di inversione del
sistema. Nel caso del cluster, è stato, inoltre, possibile trattare problemi con numero di incognite quadruplo
rispetto a quanto consentito sulla singola macchina dal codice scalare.
Attraverso il codice sono stati risolti alcuni problemi di interesse ingegneristico relativi ai settori dell’NDT,
della compatibilità elettromagnetica, della fusione nucleare.
I principali risultati raggiunti sono stati oggetto di alcune pubblicazioni.
2. Soluzione di Problemi elettromagnetici e di Fusione Termonucleare Controllata tramite
l'utilizzo di tecniche numeriche o analitiche.
2A) Applicazioni ai sistemi elettromagnetici delle macchine per Fusione Termonucleare Controllata.
•
I Tokamaks sono dispositivi per la fusione termonucleare autosostenuta basati sul confinamento
magnetico di una mistura di gas leggeri completamente ionizzati (plasma) ad alta pressione e temperatura
per un certo intervallo di tempo.
Una buona parte della ricerca condotta è stata rivolta allo studio di alcune delle tipiche problematiche di
natura elettromagnetica che intervengono nelle fasi progettuali ed operative dei reattori per la fusione
termonucleare controllata di tipo Tokamak:
il problema del "Fixed Boundary";
•
•
il problema del "Free Boundary";
il progetto ottimo dei conduttori poloidali.
Partendo da un insieme di metodologie già in avanzato stato di sviluppo (riguardanti la risoluzione, in
geometria bidimensionale, dei classici problemi di equilibrio MHD a contorno fisso e mobile nonché del
progetto ottimizzato dei conduttori esterni di equilibrio), il sottoscritto ha collaborato allo sviluppo ed alla
integrazione delle metodologie di calcolo, realizzando una procedura che, a partire da pochi parametri,
capaci di caratterizzare il plasma desiderato (Fixed Boundary), permetta il progetto ottimizzato dei
conduttori atti a mantenerlo in condizione di equilibrio statico e si chiude, infine, con un'analisi statica o
dinamica dell'equilibrio MHD del plasma (Free Boundary).
Nell'ambito di una collaborazione tra le Università di Cassino, di Reggio Calabria e di Salerno ed il
gruppo di ricercatori dell'ASDEX-U Team e del NET Team (Max-Planck-Institut Für Plasmaphysik,
Garching), il sottoscritto ha partecipato ad una approfondita attività di ricerca nel settore della validazione
delle procedure di calcolo basate sui metodi sopra descritti. In particolare, sono stati comparati i risultati
numerici (campi, flussi e correnti indotte nelle strutture passive del reattore), prodotti da modelli MHD
assisimmetrici e di diffusione elettromagnetica tridimensionale con le misure relative ad una serie di
scariche eseguite, con e senza plasma, sulla macchina ASDEX-U.
I risultati di questa attività appaiono positivi: infatti, mentre si è confermata l'affidabilità delle
metodologie di calcolo testate, è stato possibile d'altra parte fornire alcuni suggerimenti per la messa a
punto del sistema di misura e di acquisizione dati della macchina.
Il sottoscritto è tuttora coinvolto in un programma di collaborazione tra il gruppo internazionale ITER
(JCT, Naka) e le Università di Cassino, Napoli, Reggio Calabria e Salerno. I temi su cui si sta lavorando
nell'ambito del suddetto contratto in parte ricalcano quelli già affrontati durante la collaborazione con il
gruppo ASDEX-U (Max-Planck-Institut Für Plasmaphysik, Garching); in parte toccano nuove
problematiche quali l'identificazione e il controllo della forma e posizione del plasma. Nel
seguitoverranno descritti brevemente i principali risultati delle ricerche condotte in questo settore.
I) Analisi del fenomeno delle “Halo Currents”. [P5,P33].
In occasione di inefficienze del sistema di controllo vengono indotte correnti che circolano tra il plasma e
le strutture di confinamento (“Halo Currents”) e che si immagina contribuiscano in maniera significativa
al carico elettrodinamico che si esercita sulla struttura. Un’attenta analisi di questi fenomeni è
indispensabile per il corretto dimensionamento meccanico dei componenti del reattore. Nella ricerca
condotta in collaborazione con altri ricercatori del settore, sono stati proposti tre diversi approcci al
problema, tutti di tipo Euleriano: una formulazione di equilibrio evolutivo, un modello convettivodiffusivo e un approccio sviluppato personalmente dal sottoscritto utilizzando la formulazione numerica
basata sulla minimizzazione dell'errore costitutivo. Si è mostrato, in particolare, come, sotto opportune
assunzioni semplificative, questo complesso problema, nel quale il modello elettromagnetico risulta
accoppiato con quello MHD,
possa essere analizzato attraverso formulazioni puramente
elettromagnetiche.
Lo studio dell’evoluzione nel tempo dell’equilibrio assisimmetrico a flusso bloccato costituisce un
approccio approssimato, ma efficace per ottenere una prima stima (probabilmente un limite superiore)
delle correnti di "Alone" e dei loro effetti, e rappresenta per questo uno strumento agile e utile per le
esigenze progettuali.
Le procedure basate sugli altri due metodi proposti sono ancora in fase di sviluppo. Ad ogni modo è
possibile puntualizzare le principali difficoltà che si sono riscontrate.
Un problema critico per entrambe le formulazioni è costituito dalla scelta delle conducibilità nelle varie
regioni. Per il modello convettivo-diffusivo bisogna anche conservare piccola l’ampiezza del passo di
integrazione nel tempo per evitare problemi di “upwinding”, poiché la velocità del plasma è dell’ordine di
grandezza di 1 m/s.
Nell’approccio basato sulla minimizzazione dell’errore costitutivo non ci sono problemi di “upwinding”
perché la velocità è stata eliminata dal modello. Per contro risulta complicata la definizione delle varie
regioni all’interno della camera di plasma, e particolarmente critica, come per tutti i metodi che utilizzano
le funzioni di penalità, la scelta dei coefficienti che pesano i vari termini del funzionale da minimizzare.
Per queste ragioni, purtroppo, allo stato attuale, nessuna delle formulazioni basate su questi ultimi due
modelli fornisce un moto del plasma consistente con il comportamento instabile
La ricerca sta proseguendo nella direzione di validare e migliorare la formulazione basata sull’errore
anche sulla base delle indicazioni di test sperimentali.
II) Schematizzazione attraverso shells della struttura metallica di un reattore per la fusione nucleare. [P7]
Nelle fasi progettuali ed operative del sistema di controllo dei reattori per la fusione nucleare è necessario
disporre di schematizzazioni semplici e nel contempo sufficientemente accurate della strutture metalliche
che costituiscono i componenti della macchina. Attraverso il metodo basato sulla minimizzazione
dell'errore costitutivo da una parte è stato possibile stimare dei bounds per le resistenza toroidali delle
parti metalliche del reattore e dall'altra sono state determinate le posizioni delle shells che, in numero
fissato, meglio rappresentano la distribuzione di corrente nel limite resistivo. La ricerca è stata condotta
nell'ambito del progetto internazionale ITER.
III) Ottimizzazione del sistema per il controllo della forma e della posizione del plasma in un reattore per la
fusione nucleare. [P8]
Nei reattori termonucleari dell’ultima generazione, si preferisce eseguire il controllo del plasma a ciclo
aperto e a ciclo chiuso attraverso un unico sistema di bobine poloidali. Questa scelta progettuale implica
che nel sistema di potenza dovranno coesistere alte tensioni ed alte correnti. Risulta quindi necessario
utilizzare bobine superconduttrici e costosi moduli costituiti da ponti di tiristori. Per contenere il costo del
sistema è necessario minimizzare le tensioni che garantiscano il controllo del plasma per una certa classe
di disturbi. Il problema di ottimizzazione al quale si perviene e’ estremamente complicato per la presenza
di non linearità e di numerosi vincoli. Nella ricerca condotta si propone di utilizzare una descrizione
lineare per il comportamento del plasma attorno al punto nominale e la ben nota teoria del controllo bangbang. In questo modo è possibile riformulare il problema di ottimizzazione così da pervenire ad una
soluzione quasi-ottima.
IV) L’accoppiamento del plasma con le strutture passive del reattore [P56 P46]
L’adozione di modelli MHD assisimmetrici per lo studio di tokamak, i cui componenti, caratterizzati da
geometrie complesse e fortemente disomogenei per quanto riguarda le proprietà materiali, hanno natura
prettamente 3D comporta seri problemi di modellizzazione. Una strada è quella della determinazione di
modelli assisimmetrici omogenei e regolari, macroscopicamente equivalenti dal punto di vista EM, ma
caratterizzati attraverso un tensore lineare anisotropo, la cui determinazione si è raggiunta ancora una
volta
attraverso
la
formulazione
basata
sulla
minimizzazione
dell’errore[P56].
Nei casi in cui non sia stato possibile trascurare gli effetti 3D, si è utilizzata una differente strategia,
accoppiando il modello assisimmetrico di Grad-Shafranov per il trattamento del sottosistema plasma con
un modello Q.S.M. 3D per le strutture passive [P46].
V) Diagnostica, identificazione e controllo del plasma nei tokamak [P57,P44 P29 P11 P9].
In occasione di guasti del sistema di alimentazione, del sistema di controllo a ciclo aperto o per altre
cause, il plasma può deviare dall’equilibrio nominale andandosi a spegnere sulle pareti del reattore e
danneggiando in maniera potenzialmente grave i componenti del reattore [P29 P11 P9]. Per prevenire
questo problema viene inserito un sistema di controllo a ciclo chiuso che per funzionare in modo
adeguato deve essere associato ad un sistema di identificazione on line. Il compito del sistema di
identificazione è quello di individuare i principali momenti del plasma ed alcune informazioni di natura
geometrica sulla frontiera sulla base di una serie di misure di campo, di flusso o di corrente.
Nelle fasi dinamiche vengono indotte delle notevoli correnti all’interno delle strutture passive, che,
ovviamente danno un contributo non nullo al campo rilevato dai misuratori. Nei sistemi di identificazione
classici questi contributi vengono trascurati o stimati in modo approssimativo. L’introduzione [P44]
all’interno del funzionale di errore di un termine che tenga conto dei legami dinamici tra le correnti ha un
effetto di regolarizzazione superiore al classico termine di Tichonov e la sua introduzione risulta pertanto
particolarmente vantaggiosa nel caso di elevati livelli di rumore sulle misure.
Nei reattori termonucleari dell’ultima generazione, si preferisce eseguire il controllo del plasma a ciclo
aperto e a ciclo chiuso attraverso un unico sistema di bobine poloidali. Questa scelta progettuale implica
che nel sistema di potenza dovranno coesistere alte tensioni ed alte correnti. Risulta quindi necessario
utilizzare bobine superconduttrici e costosi moduli costituiti da ponti di tiristori. Per contenere il costo del
sistema è necessario minimizzare le tensioni che garantiscano il controllo del plasma per una certa classe
di disturbi. Il problema di ottimizzazione al quale si perviene e’ estremamente complicato per la presenza
di non linearità e di numerosi vincoli. Nella ricerca condotta [P57] si propone di utilizzare una descrizione
lineare per il comportamento del plasma attorno al punto nominale e la ben nota teoria del controllo bangbang. In questo modo è possibile riformulare il problema di ottimizzazione così da pervenire ad una
soluzione quasi-ottima.
VI) Analisi elettromagnetica delle bobine superconduttrici [P14].
I cavi superconduttori (CCIC) utilizzati nei reattori a fusione per la fabbricazione delle bobine attive
presentano intrinsecamente una geometria tridimensionale alquanto complessa: diversi filamenti
superconduttori (detti petali) sono avvolti ad elica attorno ad un canale di raffreddamento centrale e
circondati da un mantello protettivo. Il cavo è infine piegato per formare la bobina. La connessione tra
cavi differenti viene realizzata impiegando speciali giunti resistivi. Per lo studio del loro comportamento
elettromagnetico si è fatto ricorso ad una formulazione Q.S.M. tridimensionale di tipo integrale. La
soluzione numerica è stata ottenuta attraverso un modello FEM basato sugli edge-elements e, per il
carattere non-lineare del problema, attraverso un algoritmo iterativo quasi-Newton.
VII) Impatto degli inserti ferromagnetici sulle misure di campo magnetico [P5]
Un’attività più recente [P5] ha consentito una corretta interpretazione del segnale prodotto dai sensori
magnetici, utilizzati per la diagnostica. L’indagine analitico-sperimentale, condotta nei laboratori del JET,
ha evidenziato l’entità dell’impatto, per certi versi inatteso, dei componenti ferromagnetici collocati nelle
immediate vicinanze dei sensori sul segnale da loro fornito. L’attività fornirà utili indicazioni per il
posizionamento dei sensori di ITER che dovrebbero essere localizzati in prossimità degli inserti
ferromagnetici.
2B) Applicazioni ai sistemi elettromagnetici delle macchine per la Risonanza magnetica nucleare.
I) Calcolo analitico con elevata precisione del campo magnetico prodotto da un sistema di
avvolgimentiassisimmetrici non allineati. [N19,N20]
Il lavoro nel settore della Risonanza Magnetica si colloca nell'ambito di una collaborazione, attualmente
in corso, tra l'Università di Napoli, l'Università di Salerno ed Ansaldo Ricerca e Sviluppo (CRIS). Il
primo obiettivo raggiunto è stato quello di mettere a punto dei metodi di calcolo capaci di valutare con
altissima precisione (ovvero con errore relativo minore di una parte su 108) il campo magnetico prodotto
da un insieme finito di solenoidi assisimmetrici, eventualmente non allineati. Le prestazioni desiderate
sono state raggiunte utilizzando due approcci analitici completamente indipendenti, l'uno basato sullo
sviluppo del campo in armoniche sferiche, l'altro, sviluppato dal sottoscritto, basato sugli integrali ellittici
di Legendre. I due procedimenti di calcolo hanno fornito risultati coincidenti fino alla 12a cifra
significativa, sulla componente principale del campo, ben oltre, cioè, l'obiettivo minimo che ci si era
proposti.
Successivamente, con riferimento ad un sistema di conduttori disallineati, si è affrontato e risolto, seppure
con precisione minore, il problema del calcolo del campo all'interno del dominio delle sorgenti e quello di
stimare le forze totali che agiscono su ciascuna delle bobine ed i coefficienti di auto e mutua induzione
degli avvolgimenti.
Sono state, infine, sviluppate metodologie per il progetto delle bobine di correzione radiale ed assiale.
Allo scopo è stato determinato, con alta precisione, il campo prodotto da un insieme di spire massicce
della forma di archi non chiusi di circonferenza.
II) Calcolo del campo magnetico prodotto da un sistema di spire chiuse massicce in presenza di schermi a
simmetria assiale. [N19,N20]
In margine alla precedente attività è stata condotta un'analisi volta a determinare con elevata precisione,
sia con metodologie di tipo analitico sia con altre di carattere numerico, il campo generato da un insieme
di spire chiuse massicce in presenza di uno schermo chiuso, a simmetria assiale.
Il metodo analitico si basa sul principio delle correnti immagine ed usa lo sviluppo in serie di BesselFourier; le precisioni raggiunte risultano dell'ordine di una parte su 108. Risulta, peraltro, estremamente
oneroso in termini di costo computazionale ed è applicabile solo nelle particolari condizioni geometriche
sopra descritte.
Non potendo utilizzare direttamente gli usuali metodi numerici che, seppure più agili rispetto a quelli
analitici ed estensibili ad una classe di geometrie estremamente più vasta, hanno una precisione nei
risultati molto inferiore rispetto alle esigenze della Risonanza Magnetica, si è utilizzato "il metodo della
calibrazione delle soluzioni numeriche" (per una descrizione si rimanda al punto 1B). Il campo
magnetico totale viene valutato come la combinazione di due termini: il primo, dovuto al contributo delle
sorgenti, è calcolato con gli integrali ellittici di cui sopra; il secondo termine del campo, attribuibile alle
correnti magnetizzanti (presenti nel materiale ferromagnetico di cui è costituito lo schermo), è ottenuto
come la differenza dei campi magnetici valutati per via numerica col metodo degli Elementi Finiti nelle
due situazioni di presenza e di assenza di schermo. Come era nelle attese, la tecnica proposta ha prodotto
buoni risultati in tutte le situazioni in cui l'effetto del ferro era piccolo rispetto a quello delle sorgenti.
2C) Sviluppo di metodi ed applicazioni per la diagnostica elettromagnetica non invasiva (NDT)
Negli ultimi anni è aumentato l’interesse nei riguardi della risoluzione di problemi inversi. In particolare,
in Italia dal 2002 alcuni gruppi di ricerca universitari stanno lavorando nell'ambito di un "Progetto di
Rilevante Interesse Nazionale" sullo sviluppo di metodi ed applicazioni di diagnostiche elettromagnetiche
di tipo non invasivo (NDT). Il nome del progetto è MADEND e il suo obiettivo è di presentare e
sviluppare le possibilità di ricerca in questo settore.
Tra le varie tecniche NDT proposte, una delle più promettenti è la tomografia resistiva, che può essere
effettuata per mezzo di opportune sonde. Opportune sorgenti producono un campo eccitante, che viene
alterato dalla presenza del campione da esaminare e da eventuali difetti. I sensori elettromagnetici (in
genere solidali con i dispositivi di eccitazione) sono utilizzati per ottenere una mappa del campo
perturbato, da elaborare in seguito per ottenere la geometria, i difetti e/o le proprietà del materiale
costituente il campione.
La risoluzione di questi problemi ha un interesse notevole dal punto di vista computazionale, giacché
coinvolge la soluzione di entrambi i problemi, quello diretto e quello inverso. Il problema diretto consiste
nel valutare le perturbazioni del campo dove sono posizionati i sensori, conoscendo le caratteristiche del
campione e del campo eccitante (posizione, geometria, proprietà dei materiali e presenza dei difetti). Nel
problema inverso, si devono trovare i parametri del campione e degli eventuali difetti essendo note le
misure ed il campo eccitante.
Per qualsiasi procedura di inversione è necessario disporre di strumenti di simulazione sufficientemente
rapidi ed accurati. La geometria non canonica del problema generale suggerisce l’uso di tecniche
numeriche agli elementi finiti. Tuttavia, la loro applicazione deve essere effettuata con particolare cura, in
quanto la perturbazione del campo introdotta dal campione o dai relativi difetti è solitamente una piccola
frazione del campo eccitante. Quindi è di fondamentale importanza nel calcolo numerico poter disporre di
una stima dell’errore nella soluzione. Nei problemi stazionari che ammettono formulazioni
complementari è possibile ottenere i limiti numerici sulle quantità fisiche globali, come energia coenergia o potenza, o i parametri relativi, come induttanza o resistenza. E’ questo il caso del problema
diretto della corrente stazionaria, che può essere modellizzato assumendo come quantità duali incognite il
potenziale vettore densità di corrente ed il potenziale elettrico scalare.
In questa ricerca le formulazioni complementari sono applicate allo studio del profilo delle colonne di
sottofondazione di una costruzione ottenute mediante tecniche jet-grouting o compaction-grouting. Il
confronto dei risultati numerici con le misure sperimentali eseguite su un esperimento in scala ha dato un
esito soddisfacente.
La ricerca è stata poi estesa allo sviluppo di metodi innovativi che consentano di affrontare i problemi
inversi di NDT in modo più vantaggioso dal punto di vista computazionale rispetto alle tecniche
tradizionali. In particolare si è investigato intorno alla possibilità di parallelizzare CARIDDI, un codice
EM per lo studio delle Eddy currents, molto noto in ambito fusionistico. I risultati anche in questo caso
sono stati rilevanti ed hanno consentito di aumentare considerevolmente la classe di problemi trattabili
attraverso sistemi di calcolo convenzionali (cluster di di 16 PCs) e non (supercomputer IBM da 512
processori).
Infine si è proposta una tecnica innovativa, di tipo numerico, basata sull'uso della Q-Transform per
individuare la presenza di un difetto all'interno di una lastra omogenea di materiale conduttivo. Questa
trasformata gode della proprietà di trasformare operatori a carattere iperbolico in operatori parabolici e
viceversa. In tal modo è possibile risolvere un problema diffusivo attraverso la soluzione del
corrispondente problema propagativo. Alimentando la bobina di eccitazione con un'opportuna forma
d'onda, e servendosi del "fly time", un parametro definibile usualmente solo per problemi di natura
propagativa, è possibile misurare la distanza tra la sorgente e il difetto.
Salerno, 28/11/2016
Firma
(Raffaele Fresa)
PUBBLICAZIONI DI CARATTERE SCIENTIFICO
Articoli su riviste internazionali
1)
PRI1: R. Albanese, L. Bottura, S. Chiocchio, E. Coccorese, J. Gernhardt, O. Gruber, R. Fresa, R. Martone, A.
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2)
PRI2: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
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Autori: Florida International University College of Engineering. Dept. of Electrical & Computer Engineering
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10.1109/20.312560 ; WOS:A1994PD54200028
3)
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COMPEL- The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic
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4)
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5)
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ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS Volume: 14 Pages: 180-187 Published: 1998; ISSN: 13837281; ISBN: 90-5199-375-7: ISI: 000075145100023
Conference: 3rd International Workshop on Electromagnetic Non-Destructive Evaluation (E NDE) Location:
REGGIO CALABRIA, ITALY Date: SEP 14-16, 1997
13) PRI13:
R. Albanese, M. Federico, A. Formisano, R. Fresa, G.Rubinacci:
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ELECTROMAGNETIC NONDESTRUCTIVE EVALUATION (III) Book Series: STUDIES IN APPLIED
ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS Volume: 15 Pages: 3-13 Published: 1999; ISSN: 1383-7281;
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Publisher: I O S PRESS, NIEUWE HEMWEG 6B, 1013 BG AMSTERDAM, NETHERLANDS
Conference: 4th International Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation (III) - (E NDE 98)
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18) PRI18: R. Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone:
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ISI Ranking: 2010: 118/247, in ENG., ELECTRICAL & ELECTRONIC, IF 1.053, 5YIF 1.026, Cit.3
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Sartori, F. Villone
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J Kurzydlowski, T Wejrzanowski, J R Blizzard. Elsevier, 2007, p. P2-C-412
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PRI30: R. Albanese, G.Artaserse, T.Bellizio, R.Fresa, B.Viola, M. Furno Palumbo, G. Rubinacci, F. Villone, B.
Viola
“Coupling Plasmas and 3D Passive Structures in the JET Tokamak”
APPLIED ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS (II) Book Series: JSAEM STUDIES IN APPLIED
ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS Volume: 13 Pages: 193-194 Published: 2009, ISSN: 13432869, ISBN: 978-4-931455-14-6 (WOS): 000288880300098
Publisher: JAPAN SOCIETY APPLIED ELECTROMAGNETICS & MECHANICS, 2-3-19-403
IKENOHATA TAITO-KU, TOKYO 110, JAPAN
Conference: 14th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics (ISEM 2009)
Location: Xi'an Jiatong Univ, Xi'an, PEOPLES R CHINA Date: SEP 20-24, 2009
31) PRI31: G. Rubinacci, R. Albanese, G.Artaserse, T.Bellizio, R.Fresa, B.Viola, M. Furno Palumbo, F. Villone, Y.
Liu and JET-EFDA Contributors,
“Coupling Plasmas and 3D Passive Structures in the JET Tokamak”
INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS Volume: 33
Issue: 1-2 Pages: 533-540 DOI: 10.3233/JAE-2010-1155 Published: 2010; ISSN: 1383-5416 WOS:000283656800065
Publisher: IOS PRESS, NIEUWE HEMWEG 6B, 1013 BG AMSTERDAM, NETHERLANDS
ISI Ranking: 2010: 208/247,In ENG., ELECTRICAL & ELECTRONIC, IF 0.336, 5YIF 0.287. Cit.1
32) PRI32: R. Albanese, R. Fresa, M. Furno Palumbo, R. Palmaccio, G. Rubinacci, P. Testoni, F. Villone
“Electromagnetic disruption loads on ITER blanket modules”
Proc. Of 17th COMPUMAG, Florianopolis, Brazil,pp.642-643 22-26 novembre 2009 PC3.8
IEEE Transaction on Magnetics, vol. 46, no. 8, pp. 2935-2938, August 2010, SN: 0018-9464, DOI:
10.1109/TMAG.2010.2048560; WOS:000283428700053
Publisher: IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC, 445 HOES
PISCATAWAY, NJ 08855-4141 USA
ISI Ranking: 2010: 118/247, in ENG., ELECTRICAL & ELECTRONIC, IF 1.053, 5YIF 1.026, Cit.2
LANE,
33) PRI33: R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, G. Artaserse, T.Bellizio , E. Coccorese F. Crisanti, G.De
Tommasi, R. Fresa, Lomas P.J., M. Mattei.Maviglia F., Neto A., Piccolo F., Pironti A., Portone A., Rimini
F.G., F. Sartori, Sorrentino A., Toigo V., F. Villone, Viola B., Zabeo L.,
“Overview of modelling activities for Plasma Control Upgrade in JET”
XXVI Symposium on Fusion Technology, Porto,(Portugal), 27 Sept.-1 Oct. 2010 Series Title: EFDA-JET CP
(10)07(1-17).; EFDA-JET CP (10)07(18-34). Author: EFDA JET Project, Publisher Abingdon : EFDA, [2010]
FUSION ENGINEERING AND DESIGN Volume: 86 Issue: 6-8 Pages: 1030-1033 DOI:
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ISI Ranking: 2010: 8/35,in NUCLEAR SCIENCE & TECHNOLOGY, IF 1.143, 5YIF 0.965.Cit.4
34) F. Romanelli, M. Laxaback and on behalf of the JET EFDA Contributors
(la lista completa dei JET EFDA Contributors, tra cui R. Fresa, è riportata in allegato al lavoro)
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Nuclear Fusion, Volume 51, number 9, 094008, September 2011, Pages 1-22
5515/51/9/094008 WOS:000294731600009;
doi:10.1088/0029-
35) PRI35:A. Quercia, R. Fresa and JET EFDA Contributors,
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Fusion science and technology, Vol.61,n.4 pp. 257-274, 2012, ISSN: 1536-1055 WOS:000303227800001
Publisher: AMER NUCLEAR SOC, 555 N KENSINGTON AVE, LA GRANGE PK, IL 60526 USA
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V. Fusco, P. Martin, S. Mastrostefano, R. Mozzillo, F. Nuzzolese, F. Renno, C. Rita, F. Villone, G. Vlad:
“Active toroidal field ripple and MHD feedback control coils in FAST "
Proc. of XXVII Symposium on Fusion Technology Liegi,Belgium, P4.52, 24 –28 Sept. 2012
Fusion Engineering and Design. vol. 88, p. 1156-1160,ISSN: 09203796, 2013 DOI:
10.1016/j.fusengdes.2013.02.126
37) PRI37: Giuseppe Calabro, Benedetta Baiocchi, Paola Mantica, Giuseppe Ramogida, Flavio Crisanti, Antonio
Cucchiaro, Raffaele Fresa, and Fabio Crescenzi
“High current and low q95 scenario studies for FAST in the view of ITER and DEMO”
XXVII Symposium on Fusion Technology Liegi, Belgium,P4.13, 24 –28 Sept. 2012 (short paper)
Fusion Engineering and Design. Volume 88, Issue 6-8, 2013, Pages 858-862 ISSN: 09203796. DOI:
10.1016/j.fusengdes.2013.03.069 (2013)
38) PRI38: F. Romanelli and JET EFDA Contributors
(la lista completa dei JET EFDA Contributors, tra cui R. Fresa, è riportata in allegato al lavoro)
“Overview of the JET results with the ITER-like wall”
Contribution ID: 197 OV/1-3.Proc. Of 24th IAEA Fusion Energy Conference, San Diego, USA, October 8-13,
2012
Nucl. Fusion 53 104002 (19 pp) (2013) doi:10.1088/0029-5515/53/10/104002
39) PRI39: A. Formisano, R. Fresa and R. Martone
“Use of Compensation Theorem for the Robustness Assessment of Electromagnetic Devices Optimal Design”
Presentazione orale al 12th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism
(OIPE), O5.3, pp.142-143, 19-21 Settembre 2012, Ghent (Belgio). ISBN 978-94-6197-069-5 (short paper)
COMPEL V. 33 n.3, pp.834-845. DOI: 10.1108/COMPEL-10-2012-0228 (2014), Scopus: 2-s2.0-84903165872
40) PRI40: Chiariello A. G., Formisano A., Fresa R., Ledda F., Martone R., Pizzo F. (2015).
“Effective Magnetic Field Computation in Tokamaks in Presence of Magnetic Materials.”
FUSION ENGINEERING AND DESIGN, vol. 96-97, p. 641-644, ISSN:
10.1016/j.fusengdes.2015.06.078 Scopus: s2.0-S0920379615301071 (2015)
0920-3796,
doi:
41) PRI41: Fresa R., Albanese R., Arshad S., Coccorese V., de Magistris M., Minucci S., Pironti A., Quercia A.,
Rubinacci G., Vayakis G., Villone F.
“Sensitivity of the diamagnetic sensor measurements of ITER to error sources and their compensation.”
FUSION ENGINEERING AND DESIGN, vol. 100, p. 133-141, ISSN: 0920-3796, (2015)
doi: 10.1016/j.fusengdes.2015.04.061 Scopus: s2.0-S0920379615002902 (2015)
42) PRI42: F. Romanelli and JET EFDA Contributors
(la lista completa dei JET EFDA Contributors, tra cui R. Fresa, è riportata in allegato al lavoro)
Overview of the JET results
Contribution Proc. Of 25th IAEA Fusion Energy Conf. (St Petersburg, Russia, 2014
Nucl. Fusion 55 104001 (14 pp) (2015) doi:10.1088/0029-5515/55/10/104001 (2015)
43) PRI43: R. Albanese, M. de Magistris, R. Fresa, F. Maviglia, S. Minucci (2015).
“Accuracy assessment of numerical tracing of 3-D magnetic field lines in Tokamaks with analytical invariants. “
FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY vol.68 n.4. ISSN: 1536-1055 (2015) dx.doi.org/10.13182/FST15-127
44) PRI44: A Ambrisi, M de Magistris, R Fresa (2016)
“Multi-objective Optimization Based Design of High Efficiency DC-DC Switching Converters“
International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS) vol.7, n.2., pp. 379-386. ISSN: 2088-8694
(2016) http://dx.doi.org/10.11591/ijpeds.v7.i2.pp.379-386
Articoli su testi di divulgazione internazionale con ISBN
45) PTI1: R. Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, A. Tamburrino, S. Ventre, F. Villone:
“Methods and techniques for the analysis and prediction of 3D eddy current effects”
In:”Models and methods for plasma control in fusion devices”, Final Report of “Murst National Research Project
1999-2000”, Ed. Consorzio RFX, Associazione EURATOM-ENEA sulla fusione, C.L.E.U.P.- Padova, ISBN
88-7178-567-3, pp.45-62, marzo 2001
46) PTI2: M.Bagatin, P.Bettini, G.Chitarin, M.De Magistris, D.Desideri, A. Formisano, R. Fresa, R. Martino, R.
Martone,A. Pironti, A. Stella, F. Trevisan, L. Zabeo:
“Plasma identification in fusion devices”
In:”Models and methods for plasma control in fusion devices”, Final Report of “Murst National Research Project
1999-2000”, Ed. Consorzio RFX, Associazione EURATOM-ENEA sulla fusione, C.L.E.U.P.- Padova, ISBN
88-7178-567-3, pp.63-87, marzo 2001
Articoli presentati a convegni internazionali
Congressi Internazionali i cui atti sono pubblicati su volumi con ISBN
47) PCI1: L. Bottura, R. Albanese, L. Boccaccini, R. Fresa, J.Gernhardt, O. Gruber, R. Martone, U. Seidel, W.
Woyke:
"Eddy current codes validation against electromagnetic transients in ASDEX-U."
In "Fusion Technology 1992", Fusion technology 1992: proceedings of the 17th Symposium on Fusion
Technology, Rome, Italy, 14-18 September 1992 edited by C.Ferro, M.Gasparotto, H. Knoepfel
Publisher: Amsterdam ; North-Holland, 1993.ISBN: 0444899952 DDC: 621.484 PP.699-703 l
48) PCI2: A. Portone, R. Albanese, E. Coccorese, R. Fresa, O. Gruber, R. Martone,W. Schneider:
"Sensitivity of a Tokamak plasma simulation to some model uncertainties".
In "Fusion Technology 1992", Fusion technology 1992: proceedings of the 17th Symposium on Fusion
Technology, Rome, Italy, 14-18 September 1992 edited by C.Ferro, M.Gasparotto, H. Knoepfel
Publisher: Amsterdam ; North-Holland, 1993.ISBN: 0444899952 DDC: 621.484, pp.732-736 l
49) PCI3: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
"On the numerical solution of Maxwell Equations in the time domain using edge elements".
PIERS '94-Progress in Electromagnetic Research Symposium, Noordwijk, Netherlands, ESA-ESTEC
Reproduction Service, 11-15 July 1994, p.1-6+- ISBN 978-0-7923-3019-6 (lavoro invitato)
http://www.springer.com/physics/theoretical,+mathematical+%26+computational+physics/book/978-0-79233019-6
50) PCI4: R. Albanese, G. Ambrosino, E. Coccorese, A. Formisano, R. Fresa, F. Garofalo, R. Martone, C. Morabito,
A. Pironti, G. Rubinacci, S. Scala, S. Ventre:
"Plasma Engineering and electromagnetic aspects in ITER design".
In "Fusion Technology 1994", proceedings of the 18th Symposium on Fusion Technology, Karlsruhe, Germany,
22-26 August 1994 edited by K. Herschbach, W. Maurer, J. E. Vetter Publisher: Amsterdam: North-Holland :
1995. ISBN: 0444822208, Vol.1, pp. 807-810, http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-82220-8.50169-2,
pii=B9780444822208501692
51) PCI5: R. Albanese, G. Ambrosino, E. Coccorese, R. Fresa, R. Martone, C. Morabito, A. Pironti, G. Reitano, G.
Rubinacci:
"Electromagnetic Aspects in ITER: Impact on Magnet Cryogenics, Plasma Diagnostics and Control System".
Fusion technology 1996: proceedings of the 19th Symposium on Fusion Technology, Lisbon, Portugal, 16-20
September 1996 edited by C.Varandas and F.Serra Publisher: Amsterdam : Elsevier, 1997.
ISBN: 0444827625, pp.809-812 lc
http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-82762-3.50171-3, pii=
B9780444827623501713
52) PCI6: R..Fresa, G. Rubinacci, S. Ventre, F. Villone, W. Zamboni,
“Electromagnetic Analysis of a ITER superconducting coil Using Three-Dimensional Integral Formulation”
B. A. Schrefler, U. Perego, 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and
Engineering (ECCOMAS 2008), June 30 – July 5, 2008 , Venice, Italy. Pp. 3497, ISBN 978-84-96736-55-9
53) PCI7: R.Albanese, G.Artaserse, R.Fresa, G. Rubinacci, F.Villone, B.Viola and JET-EFDA Contributors
“A Coupling Procedure for Plasma, Iron and 3D Eddy Currents in the JET Tokamak”
In book: 17th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields 2009 (COMPUMAG 2009)
Publisher: International COMPUMAG Society, POD Publ: Curran Associates Inc, pp.77-78 (PA3.1) 22-26
novembre 2009 ISBN 9781618394132 (Mar 2012)
54) PCI8: A. Formisano, R. Fresa and R. Martone
“A Parametrical Determination of the Influence Region of Holes in Electromagnetic Devices by the
Compensation Theorem”
Presentazione orale al COMPUMAG 2013, 30 Jume-4 July, Budapest, Hungary
In book: 19th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields 2013 (COMPUMAG 2013)
Publisher: International COMPUMAG Society, Editor: O. Biro, POD Publ: Curran Associates Inc, pp.1082-1083
(OD2.5) 30 june-4 july 2013 ISBN 9781629939148 (May 2014)
55) PCI9: R. Albanese, M. de Magistris, R. Fresa, F. Maviglia, S. Minucci, “Numerical Formulations for Accurate
Magnetic Field Flow Tracing in Fusion Tokamaks.” In: 9th IET International Conference on Computation in
Electromagnetics, CEM 2014. vol. 627 CP, Institution of Engineering and Technology, ISBN: 978-184919817-2,
Imperial College London, London; United Kingdom, 31 March - 1 April 2014, doi: 10.1049/cp.2014.0211
Relazioni invitate a conferenze internazionali
RI1: R. Albanese, A. Formisano, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci, F. Villone:
"Numerical analysis of a coupled problem: time-evolution of a tokamak plasma in contact with a conducting
wall."
Lavoro invitato ad essere presentato oralmente al X COMPUMAG, Berlin, 1995).
RI2: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
"On the numerical solution of Maxwell Equations in the time domain using edge elements".
Lavoro invitato ad essere presentato oralmente a PIERS '94-Progress in Electromagnetic Research Symposium,
Noordwijk, Netherlands, ESA-ESTEC Reproduction Service, 11-15 July 1994
RI3: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci:
"Analysys of loaded cavities using the constitutive error approach".
Proceedings of the 11th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES),(Naval
Postgraduate School, Monterey, CA, March, 1995)
Lavoro invitato ad essere presentato oralmente ad ACES (The 11th annual review of Progress in Applied
Computational Electromagnetics Society) Symposium, Monterey, California, USA, 18-25 March '95 (lavoro
invitato).
RI4: Albanese, G. Calabrò, R. Fresa, G. Lombardo, P. Morabito, G.Reitano
“Error Bounds for Inverse Electromagnetic Problems in Soil Mechanics”
Mathematical and Computer Modelling, Vol.37, Issues 5-6, pp 603-613, March 2003, ISSN: 08957177
Lavoro invitato ad essere presentato oralmente al “Symposium on mathematical models in Soil Mechanics”,
Settembre 2000, Reggio Calabria.
RI5: A. Formisano, R. Fresa and R. Martone
“A Parametrical Determination of the Influence Region of Holes in Electromagnetic Devices by the
Compensation Theorem”
Lavoro invitato ad essere presentato oralmente al COMPUMAG 2013, 30 Jume-4 July, Budapest, Hungary
Congressi Internazionali i cui atti sono pubblicati on line
56) CI1: R.Albanese, L.Bottura, S. Chiocchio, E.Coccorese, R.Fresa, R.Martone, A.Portone, G.Rubinacci:
"Experimental validation of numerical procedures for Tokamaks devices".
Proceedings of the Workshop on Electromagnetic Forces and Related Effects on Blankets and Other Structures
Surrounding the Plasma Torus. Karlsruhe Ottobre '92.pp.124-157.Editor M. Delle Donne,L.V. Boccaccini, Y.
Crutzen. Corporate author(s): European Commission,,Joint Research Centre . Catalogue number CD-NA-14820EN-C. Copyright ECSC-EEC-EAEC. Brussels- Luxembourg (1993). Printed in Italy
Published on line: http://bookshop.europa.eu/en/workshop-on-electromagnetic-forces-and-related-effects-onblankets-and-other-structures-surrounding-the-plasma-torus-karlsruhe-germany-20-21-october-1992pbCDNA14820/
57) CI7: A. Portone, R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, A. Brooks, D.J. Campbell, T. A. Casper, M. Cavinato, V.
Chuyanov, G. De Tommasi, M. Ferrara, R. Fresa, H. Fujieda, D. Gates, Y. Gribov, R. Hawryluk, I. H. Hutchinson,
D. Humphreys, A. Kavin, G. D. Loesser, M. Mattei, C. Neumeyer, A. Pironti, G. Rubinacci, G. Saibene, F. Sartori,
F. Villone , "ITER Plasma Vertical Stabilization ". In: 22nd IAEA Fusion Energy Conference “Celebrating fifty
years of fusion…entering into the burning plasma era” , 13-18 October 2008 , Geneva, Switzerland, Ed. ENEA p.
it_2-4ra-1-it_2-4ra-7. Published on line by the IAEA (Austria), April 2009 on the site:
http://www-naweb.iaea.org/napc/physics/FEC/FEC2008/html/node1.htm
Link to the full paper: http://www-naweb.iaea.org/napc/physics/FEC/FEC2008/papers/it_2-4ra.pdf
Congressi Internazionali i cui atti sono pubblicati su volumi senza ISBN
58) CI1: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Miano, G. Rubinacci, L. Verolino:
"Calculation of transient pulse propagation through non-linear magnet sheets with an error based approach".
Proceedings of the EMC '94- International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Roma, 13-17
Settembre 1994, pp.871-876 (presentazione orale) . Publisher: Rome, Italy : University of Rome, Dept. of
Electrical Engineering OCLC: 46921870, 636982471
59) CI2: R. Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, S. Ventre:
"Explicit time integration algorithm for the finite element solution of transmission lines".
Proceedings of the 6th international IGTE Symposium, Graz, Austria, 26-28 Sept. 1994, pp.150-155
(presentazione orale). Ed. Technische Universität, Institut für Grundlagen und Theorie der Elektrotechnik,
60) CI3: R. Albanese, R. Fresa, R. Martone, G. Rubinacci.:
"Analysys of loaded cavities using the constitutive error approach".
Proceedings of the ACES (The 11th annual review of Progress in Applied Computational Electromagnetics
Society) Symposium, Monterey, California, USA, pp.350-357, 18-25 March '95 (lavoro invitato).
61) CI4: R. Albanese, R. Fresa, G.Rubinacci, A. Tamburrino, F.Villone:
Direct and Inverse Problems for Electromagnetic Non Destructive Evaluation
in: SIMAI 98, Proc. IV Congresso Nazionale SIMAI, Giardini Naxos (Messina, It.), 1-4, Soc. Ital. Mat. Appl.
Industr., C.P. 385, Roma, 1998.
62) CI5: A. G. Chiariello, G. Rubinacci, R. Fresa, A. Tamburrino,
“Edge elements based numerical computation of dipole density”,
Proceedings of 13th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics (ISEM 2007), East
Lansing (USA), September 9-12, 2007, IOS Press , The Netherlands (Short paper)
63) CI7: R. Albanese, L. Barbato, R. Fresa, S. Mastrostefano, G. Rubinacci, S. Ventre and F. Villone (2014). Effect of
3D Ferromagnetic Materials on Plasma Nonlinear Evolution in Fusion Devices . In: Proceedings of the CEFC
2014- The sixteenth biennal Conference on Electromagnetic Field Computation. Annecy - France, 25-28 May 2014
Workshop Internazionali
64) WS1: R.Albanese, E.Coccorese, G.Ambrosino, A.Formisano, R.Fresa, F.Garofalo, L.Glielmo, R.Martone,
A.Pironti, G.Rubinacci:
"ITER Vertical Stability".
Rapporto intermedio sul contratto ITER.Relazione presentata all’ "ITER technical meeting on Plasma Control".
Novembre,1993.
Congressi Nazionali
65) CN1: R. Albanese, R. Fresa, G.Rubinacci.
Sul calcolo dell’errore locale.
Il metodo degli Elementi Finiti nelle applicazioni dell’Ingegneria Elettrica e dell’Informazione. Cassino 20-21
aprile 2001 c
66) CN2: R. Albanese, R. Fresa, G.Rubinacci.
Local Bounds for Stationary Fields
Il metodo degli Elementi Finiti nelle applicazioni dell’Ingegneria Elettrica e dell’Informazione. Cassino 20-21
aprile 2001 c
Monografie
67) PhD1: R. Fresa
Analisi numerica 3D di problemi elettromagnetici e MHD tramite la minimizzazione dell'errore costitutivo
Tesi per il conseguimento del titolo di dottore di ricerca in ingegneria elettrotecnica. Università degli studi di
Napoli Federico II, Dipartimento di ingegneria elettrica. Depositata presso Bibl. Nazionale Centrale Firenze.
Collocazione:TDR 1995 00279. Inventario: CF9895002795
ULTERIORI CONTRIBUTI DI CARATTERE TECNICO-SCIENTIFICO
Riunioni Annuali dei Ricercatori del Gruppo Nazionale di Elettrotecnica
1) N1: R.Albanese, E.Coccorese, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci:
"Validazione sperimentale di codici numerici di calcolo per problemi elettromagnetici nei reattori a
fusione tipo Tokamak".
VIII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Como, Giugno '92 (abstract). c
2) N2: R.Albanese, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci:
"Soluzione delle equazioni di Maxwell con un approccio basato sulla minimizzazione dell'errore costitutivo".
IX Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Rimini, Giugno '93 (abstract). c
3) N3: R.Albanese, R.Fresa, G.Miano, G.Rubinacci, L.Verolino:
"Soluzione agli elementi finiti delle equazioni di Maxwell in mezzi non lineari".
X Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Padova, Giugno '94 (abstract). c
4) N4: R.Albanese, E.Coccorese, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci:
"Aspetti Elettromagnetici della ricerca nella Fusione Termonucleare Controllata".
X Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Padova, Giugno '94 (abstract). c
5) N5: R.Albanese, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci, S.Ventre:
"Calcolo di campi elettromagnetici in geometria tridimensionale".
XI Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Palermo, Giugno '95 (abstract). c
6) N6: R.Albanese, E.Coccorese, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Morabito, G.Rubinacci, F.Villone:
"Identificazione e controllo della forma e posizione del plasma nel reattore iter in presenza di correnti parassite".
XI Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Palermo, Giugno '95 (abstract). c
7) N7: R.Albanese, M. de Magistris, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci, F.Villone:
"Modelli per l'analisi dinamica dei plasmi"
XII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Cagliari, Giugno '96 (abstract) c
8) N8: R.Albanese, G. Ambrosino, E.Coccorese, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Morabito, A. Pironti,
G.Rubinacci, G.Reitano, A.Tamburrino, F.Villone:
" Recenti contributi al progetto ITER"
XII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Cagliari, Giugno '96 (abstract) c
9) N9: R.Albanese, R.Fresa, G.Rubinacci:
" Definizione di maggioranti e minoranti per quantità locali di natura elettromagnetica".
XIII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Pisa, Giugno '97 (abstract), pp.23-24 c
10) N10:R.Albanese, G. Ambrosino, E.Coccorese, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Morabito, A. Pironti,
G.Rubinacci, G.Reitano, A.Tamburrino, F.Villone:
" Aspetti elettromagnetici in ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor): impatto sui magneti
superconduttori, sulla diagnostica e sul sistema di controllo".
XIII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Pisa, Giugno '97 (abstract). C
11) N11:R.Albanese, M. Ariola, G. Ambrosino, E.Coccorese, L. de Kock, J.-L. Duchateau, R.Fresa, J.B. Lister, P. J.
Mc Carthy, C.Morabito, A. Pironti, A. Portone, G.Reitano, G.Rubinacci, C. Sborchia, A.Tamburrino, S. Ventre,
F.Villone:
" Contributi al progetto ITER su aspetti di interesse elettrotecnico"
XIV Riun. ann. dei Ric. di Elettrotecnica, Reggio Calabria, Settembre '98 (abstract), pp. 194-195 c.
12) N12:R.Albanese, E.Coccorese, S. Calcagno, M. Federico, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Morabito,
G.Reitano, G.Rubinacci, A.Tamburrino, M. Versaci, F.Villone:
" Sensori e laboratori sperimentali per diagnostica elettromagnetica non distruttiva"
XIV Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Reggio Calabria, Sett. '98 (abstract), pp. 173-174. c
13) N13:R. Albanese, R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone
"Evoluzione di un plasma in presenza di strutture conduttrici tridimensionali".
XV Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, L'Aquila, Giugno '99 (abstract), pp. 201-202.
14) N14:M. Bagatin, F. Bellina, P. Bettini, G. Chitarin, M. de Magistris, A. Formisano, R. Fresa, R. Martino, R.
Martone, F.C. Morabito, A. Stella, F. Trevisan, M. Versaci, L. Zabeo
"Modelli e metodi per l'identificazione di plasmi per la fusione termonucleare controllata".
XV Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, L'Aquila, Giugno '99 (abstract), pp. 268-269. c
15) N15:F. Bellina, P. Bettini, A. Formisano, R. Fresa, R. Martone, A. Stella, F. Trevisan,
"Ricostruzione di plasmi termonucleari mediante misure combinate".
XVI Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Udine, Giugno 2000 (abstract), pp. 103-105.c
16) N16:R.Albanese, G. Calabrò, R.Fresa, G. Lombardo, C.Morabito, G.Reitano:
" Applicazioni di tecniche di tomografia resistiva a problemi di geotecnica"
XVI Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Udine, Giugno 2000 (abstract), pp. 138-139.c
17) N17:R.Fresa, C.Serpico, C.Visone:
"Diffusione in materiali ferromagnetici mediante la minimizzazione dell’errore costitutivo"
XVI Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Udine, Giugno 2000 (abstract), pp. 263-264.c
18) N18:R. Albanese, G. Calabrò, R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone
“Modellistica di tokamak ai fini della diagnostica e del controllo del plasma in presenza di mezzi ferromagnetici
e conduttori tridimensionali.”
XVII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Catania, Settembre 2001 (abstract), pp. 121-122. c
19) N19:R. Albanese, R. Fresa, M. Mattei, A.Portone, G. Rubinacci, F. Villone
“Analisi di stabilità verticale in ITER in presenza di strutture tridimensionali.”
XX Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Salerno, Giugno 2004 (abstract), CD c
20) N20: R. Albanese, G.Ambrosino, G.Artaserse, G.De Tommasi, R. Fresa, M. Mattei, F.Piccolo, A.Pironti,
A.Portone, G. Rubinacci, F. Villone
Analisi delle configurazioni, stabilizzazione e controllo di forma in ITER e DEMO
XXIII Riun. ann. dei Ric.di Elettrotecnica, Giugno 2007 (abstract), CD c
Rapporti ufficiali presentati a laboratori internazionali
21) N21: R.Albanese, L.Bottura, S.Chiocchio, E.Coccorese, R.Fresa, R.Martone, A.Portone:
"Activity at Net Team on the validation of Numerical codes for the analysis of plasma discharges and for the
design of fusion reactors".
(NET internal note N/R/3000/8/A,4.1.93).
22) N22: R.Albanese, E.Coccorese, G. Ambrosino, A. Formisano, R.Fresa et al.
“ITER Vertical Stability.”
(Rapporto finale per il contratto di studio NET 93/30). Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching bei
München
Relazioni relative a contratti di ricerca
23) N23: R.Albanese, S.Bobbio, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Visone.
"Rapporto intermedio sull' attività delle Univ. di Napoli e di Salerno intorno ai calcoli di campi magnetici per
NMR".
Nota per CRIS. Aprile '94.
24) N24: R.Albanese, S.Bobbio, A.Formisano, R.Fresa, R.Martone, C.Visone.
"Rapporto finale sull' attività delle Univ. di Napoli e di Salerno intorno ai calcoli di campi magnetici per NMR".
Nota finale per CRIS. Maggio '96.
25) N25: R.Albanese, G. Ambrosino, E.Coccorese, R.Fresa, R.Martone, G.Rubinacci, A. Pironti
" Contribution of CREATE to EU HT activity on ITER Tasks D255 and D324-1 (Plasma Control Engineering)".
Progress Report on Contract ERB5000 CT 950115 (NET 95-395), Marzo 1996
26) N26:R.Albanese, R.Fresa:
“ Electromagnetic analysis of ASDEX-U shot #6845 (Transformer discharge)”.
Nota interna per i ricercatori di ASDEX-U, nell’ambito di un contratto di mobilità supportato da
ENEA/EURATOM presso il MAX-PLANCK-INSTITUT Für PLASMAPHYSIK di Garching bei München
(Germania), Luglio 1996.
27) N27: R Albanese, G. Ambrosino and A. Pironti (with contributions of M.Ariola, V.Coccorese, R. Fresa, J.Lister,
and F.Villone),
"CREATE Activities on ITER Task D-324 - 1st Progress Report".
Review Meeting for Design Task D324 on Poloidal field scenario and control, San Diego JWS, 18-22
November, 1996.
28) N28: R Albanese, G. Ambrosino and A. Pironti (with contributions of R. Fresa and A. Portone), "CREATE
Activities on ITER Task D-324, 2nd Progress Report".
Review Meeting for Design Task D324 on Poloidal field scenario and control, Garching JWS, 10-14 March
1997.
29) N29: R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, R. Fresa and A. Pironti:
"CREATE Activities on ITER Task D-324".
Review Meeting on Poloidal Field Scenario and Control (Design Task D324), Naka JWS, 16-20 June 1997.
30) N30: R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, R. Fresa and A. Pironti:
"Plasma & Field Control Division, Plasma Equilibrium & Control Group".
ITER JCT Naka, DDD 4.7, FDR Issue 2, main text and appendices A-G, 9 Oct. 1997.
31) N31:R.Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, E.Coccorese, R.Fresa, F.C.Morabito, A. Pironti, F.Villone:
"Plasma Control Engineering".
Final Report EU Task No. D324-1 (X37), ITER Task No.47 TD20, 1998
32) N32: R.Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, E.Coccorese, R.Fresa, P. McCarthy, F.C.Morabito, A. Pironti,
F.Villone:
"Final Report on Plasma Equilibrium Diagnostics and Identification for Shape Control".
Task Agreement G 55 TP 01 (ITER Task D19- NET Ref. X49), 1998
33) N33: R.Albanese, R.Fresa, A. Pironti, and F.Villone (CREATE):
"PF coil voltages and currents required in ITER IAM for plasma vertical stabilization at minor VDE: results
obtained with the CREATE-L, non-rigid model".
CREATE Report, Issue 2: May 31,1999
34) N34:R.Albanese, F.Villone, M.Ariola, R. Fresa, A. Pironti and G. Rubinacci (CREATE):
"PF coil voltages and currents required in ITER IAM3 for plasma vertical stabilization at
minor VDE and soft disruptions: CREATE-L results with 3D models"
CREATE Report, Issue 2: December, 1999
35) N35:R.Albanese, F.Villone, G. Calabrò, R. Fresa (CREATE):
“ITER FEAT vessel and wings: 2D axisymmetric modal analysis”
CREATE Report, Ottobre, 2000
36) N36:R.Albanese, F.Villone, G. Calabrò, R. Fresa (CREATE):
“Diagnostics for plasma control in ITER FEAT: effects of the passive structures”.
CREATE Report, Novembre, 2000
37) N37:R.Albanese,
A.
Gasparics,
R.Barresi,
S.
Calcagno,
M.
Carbone,
E.
Coccorese,
R.Fresa, G.Leone, G. Paleologo, J. Pavo (HAS), G. Rubinacci, A. Tamburrino, M. Valentino, S. Ventre
"Measurements of defects in thick welded structures"
Report of the activity presented at the Meeting Subtask, Garching 17.05.2002
Final report. December 2002 on MMTFRD-NDT
38) N38:R.Albanese, G. Rubinacci, R. Fresa, S. Ventre, F. Villone (EURATOM/ENEA/CREATE Association):
"CARIDDI Users’ Guide"
Draft final report about EFDA Study Contract 02-699 – Part 1 Eddy Current Models and Procedures for the
Electro-Magnetic Analysis of ITER Components April 2004
39) N39:R. Albanese, R. Fresa, M. Mattei, G. Rubinacci, F. Villone (CREATE)
"Vertical stabilisation of ITER plasmas in presence of a 3d vessel structure"
First Int.Rep. (Deliverable D1) on Contr.EFDA/03-1108. February 2004 pp.1-18
40) N40:R. Albanese, R. Fresa, M. Mattei, G. Rubinacci, F. Villone (CREATE)
"Vertical stabilisation of ITER plasmas in presence of a 3d vessel structure"
Second Int.Rep. (Deliverable D2) on Contr.EFDA/03-1108. March 2004 pp.1-44
41) N41:R. Albanese, R. Fresa, M. Mattei, G. Rubinacci, F. Villone (CREATE)
"Vertical stabilisation of ITER plasmas in presence of a 3d vessel structure"
Draft final Report (Milestone M3) on Contr.EFDA/03-1108. May 2004 pp.1-54
42) N42: R. Fresa, M. Mattei, G. Rubinacci, F. Villone (CREATE)
"Analysis of the current distribution in a resistive joint"
Working Report December 2004 pp.1-16
43) N43: R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, G. Artaserse, A. Beghi, M. Cavinato, A. Cenedese, F. Crisanti, G. De
Tommasi, R. Fresa, G. Marchiori, M. Mattei, F. Piccolo, A. Pironti, G. Rubinacci, F. Sartori, F. Villone
"Vertical stabilization of ITER plasmas”
TW5-TPO-ZCONT Meeting, CREATE, Naples, March 2006
44) N44:R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone, W. Zamboni
“European Dipole Design: Electromagnetic Analysis of Dipole Samples, EFDA Contract W5-TMS-EDDES5 I
intermediate report”
Presented at the TW5-TMS-EDDES5 Meeting, CREATE, Naples,pp.1-22 March 2006
45) N45:R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone, W. Zamboni
“European Dipole Design: Electromagnetic Analysis of Dipole Samples, EFDA Contract TW5-TMS-EDDES5 II
intermediate report”
CREATE Internal Report, Naples, June 2006, pp.1-23, June 2006
46) N46: R. Albanese, G. Ambrosino, M. Ariola, G. Artaserse, E. Coccorese, G. De Tommasi, R. Fresa, M. Mattei, F.
Maviglia, A. Pironti, A. Quercia, G. Rubinacci, F. Villone
“CREATE Contributions to Recent Upgrades of Plasma Control and Diagnostics”
Presented to Jet TFD Meeting 29/9/2006
47) N47: G. Ambrosino, R. Albanese, M. Ariola, G. De Tommasi, R. Fresa, M. Mattei, A.Pironti, F. Villone
“Plasma position and shape control for ITER scenarios (Plasmadyn1): Plasma modelling”
Presented to EFDA-CREATE Meeting, Sorrento 7-9 Novembre 2007
Final Report on EFDA Study Contract 07-1702/1579 (TW6-TPO-PLASMADYN1) – Draft Version, Dec.2007
48) N48: A Quercia, R Fresa,
Magnetic Diagnostics Enhancement, Analysis and possible recalibration of the EVP subsystem (Collar Probe),
EFDA document EP-DIA-MAG-R-087-Annex2-Quercia, JET Laboratories, Culham, UK, 8 May 2008
49) N49: A Quercia, R Fresa,
JET EP MAG Enhancement Project, Assessment of the ex-vessel subsystem,
EFDA document EP
IA-MAG-R-091-ExV-Assess, JET Laboratories,
‐D
50) N50 R. Albanese, G. Artaserse, R. Fresa, G. Rubinacci, F. Villone, B. Viola,
“Vertical stability analysis including 3D effects”,
CREATE Rep. n. F4E/GRT-17/09/IntRep 1/Tsk 1/1, Dec. 2009
51) N51 G. Artaserse, R. Fresa:
Preliminary results for the Extension of XSCTools to AUG (ASDEX Up) fusion device,
July2010
Salerno, 28/07/2016
Firma
(Raffaele Fresa)