Rénovation station horizontale
SCHEMa
Rénovation station horizontale

Vue du quadripôle SSS5 depuis l'arrière de la station horizontale.

Thématique et contexte du projet Installation pour les essais de prototypes d'aimants supraconducteurs fonctionnant de 1,8 à 4,2 kelvins avec des courants entre 2 000 et 20 000 ampères.
Les principaux objectifs de la station sont :
- vérifier le comportement magnétique, mécanique et thermique de l'aimant ;
- qualifier les aimants prototypes et étudier leurs limites de fonctionnement ;
- comprendre et analyser les problèmes éventuels qui apparaissent lorsque nous mettons en place une technologie inovante ;
- caractériser le fonctionnement magnétique des aimants.


Localisation CEA Saclay - bâtiment 198 Est.

 

Approche scientifique

Moyens d'investigation Installation électrotechnique automatisée rénovée et testée pour le liquéfacteur et en fin de rénovation pour la gestion de la station.
Système de protection de l'aimant en cours de finition avant intégration.
Système d'acquisition comportant 160 voies de mesure à 20 kilohertz rénové en 2000.
Système d'aquisition comportant 200 voies de mesure à 1 hertz en cours de rénovation.

Instruments Un liquéfacteur 450 watts à 4,2 kelvins et 25 watts à 1,8 kelvin,
Une alimentation 20 000 ampères,
Un cryostat horizontal 8 mètres de long 0,6 mètre de diamètre.


Spécificités La transition des aimants est un phénomène brutal et imprévisible. Les énergies mises en jeux se comptent en millions de joules et les temps de réponse sont de l'ordre du centième de seconde.

Ce contexte, au delà des mesures classiques, nous impose d'effectuer des mesures fines en temps réel et de réagir sur des signaux qui passent de quelques millivolts à plusieurs centaines de volts en 300 millisecondes.
Nous avons dû développer des moyens de diagnostic et de pilotage en temps réel à 20 kilohertz pour faire face à cette situation particulière.

 

Contribution du Dapnia

Responsabilités scientifiques et techniques Responsabilité scientifique au SACM.
Responsabilité technique de la rénovation partagée entre le SACM et le SIS avec une collaboration importante du SIS pour l'instrumentation.


Services

SIS et SACM

 

Etats et perspectives

Dates importantes - Lancement des études pour la rénovation à l'été 2002 ;
- Début des travaux de rénovation pendant l'automne 2003 ;
- Fin des travaux de rénovation attendue pour l'hiver 2005 ;
- Fin des travaux de rénovation effective décembre 2006.


Etat au 20 février 2007 La rénovation concernant le liquéfacteur est terminée et validée. La rénovation concernant la gestion des essais est terminée et validée. La rénovation des voies de mesures lentes est en cours de finition et partiellement validée. La rénovation du Magnet Safety System inovant développé par le SIS est validée. Le test de validation préalable a été effectué, au 2e semestre 2006, sur la dernière expérience qui a été réalisée pour le CERN. Cette expérience ayant donné les résultats attendus a été démontée.


Perspectives Une campagne d'expérience est programmée sur un dipôle court durant le premier semestre 2007 afin de faire des mesures de vérification à 1,8 Kelvin. Les prochains essais attendus sur cette station sont ceux de l'aimant niobium-étain courant 2007.

Bilan scientifique et technique
Le Magnet Safety System, spécialement developpé par le SIS pour cette station d'essais, est devenu un outil pratique dont les règlages utiles sont ouverts à la portée d'utilisateurs avertis.
Il est juste de dire qu'étant donné les enjeux de sécurité pour le matériel et la complexité des fonctions à assumer cette demande initiale, justifiée par la perte de personnel spécialisé et attaché à ce travail, relevait du challenge.

 

 

http://www-dapnia.cea.fr/Sacm/Phocea/Vie_des_labos ...

Maj : 16/03/2010 (461)

 

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