Station W7-X
La mission du Laboratoire cryogénie et station d’essais est la maîtrise de la cryogénie à l’usage de la physique dans les domaines des aimants supraconducteurs, des cavités accélératrices, des détecteurs de physique (cibles cryogéniques, calorimètres) et de la production et distribution d’hélium liquide.
Cette maîtrise s’exerce dans la capacité de concevoir, construire et faire fonctionner des installations cryogéniques de taille et de nature très variées. Les fluides utilisés dans ces installations sont l’hélium I et II, l’azote, l’argon ou l’hydrogène. Les études et réalisations portent principalement sur les cryostats et la cryodistribution associée, ainsi que sur la mise en œuvre des moyens de réfrigération à basse température allant du cryogénérateur au réfrigérateur hélium de forte puissance.
Le laboratoire gère des stations d’essais et des stations de caractérisations qui forment un ensemble de 16 équipements complémentaires permettant de déterminer les propriétés mécaniques, thermiques et électriques de divers matériaux (isolants, composites, alliages métalliques et supraconducteurs) aux températures cryogéniques et sous champ magnétique, et de tester, dans les conditions nominales, des sous-ensembles cryogéniques (aimants, cavités…) ainsi que leurs composants dont les dimensions peuvent aller de quelques millimètres à quelques mètres.
Des actions de R&D sont menées sur les transferts thermiques à basse température (hélium II en milieu poreux), sur les écoulements diphasiques (thermosiphon en hélium I, en azote…) et sur le développement de l’instrumentation.
L’effectif du laboratoire est, au 31 décembre 2009, de 11 ingénieurs et 13 techniciens.
maj : 16-02-2011 (298)
Programmes
Voir aussi
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Aimant Optimist : Tests sous champs magnétiques d'équipements tels que capteurs, détecteurs ... |
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Aimant RMN 530 : AIMANT RMN Tests sous champ magnétique d’équipements tels que capteurs, détecteurs, etc. à température ambiante |
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Atelier de bobinage : L’atelier est équipé de 2 machines à bobiner : l’une permet de réaliser des aimants solénoïdaux pouvant atteindre 2 m de diamètre extérieur, l’autre est plutôt dédiée aux bobines de petites ou au guipage de courtes longueurs de conducteurs pour des essais de caractérisation. |
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Atelier de mécanique : L'atelier de mécanique est plus un atelier de prototypage qu'un atelier de production. Il permet de répondre aux besoins urgents des expériences dans le cas de modifications ou de reprises imprévues. Il est équipé de 5 tours, 5 fraiseuses, 1 aléseuse, 1 rectifieuse plane et une dizaine de machines diverses (perceuses, scies,…). |
 | Cétacé (Cryostat d'essais à température ajustable et champ élevé) : Cette station d'essais a été réalisée par la société Oxford Instruments et va nous permettre de tester des brins supraconducteurs dans un champ magnétique pouvant atteindre la valeur très remarquable de 17 teslas à 2,2 K. Le cryostat principal contient le solénoïde capable de créer un champ magnétique intense. Ce solénoïde est de type hybride Nb3Sn pour la région intérieure et NbTi pour la région extérieure. Le diamètre utile intérieur est de 64 mm. Le courant nominal pour 15 T (valeur obtenue à 4,2 K) est de 100 A et de 114 A pour 17 T. ... Lire la suite » |
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Christiane : Mesures de courant critique de supraconducteurs. |
 | Laboratoire d'essais mécaniques : Le laboratoire d'essais mécaniques intervient en soutien aux différents projets du service. Grâce à la réalisation d’essais mécaniques à température ambiante et/ou cryogénique, il permet de valider, sur des éprouvettes les caractéristiques des matériaux utilisés, ou sur des prototypes les solutions techniques envisagées. Les moyens d'essais du laboratoire sont : 2 machines électromécaniques INSTRON d’une capacité de 150 kN et de 300 kN 1 presse hydraulique d’une capacité de 2000 kN, en compression uniquement 3 cryostats d'essai à ... Lire la suite » |
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Laboratoire d'ultravide : Le laboratoire d’ultravide a en charge le calcul du vide des accélérateurs, la recherche sur la désorption des matériaux, le développement de la technique d’ultravide et de la mécanique du vide |
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Liquéfacteur/réfrigérateur Hélial 4012 associé à la plateforme SUPRATECH : Le liquéfacteur produit environ 170 L/h avec azote et 70 L/h sans azote. |
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Mecti - Mesure de conductibilité thermique des isolants : Tête froide permettant des mesures sur des échantillons d’une trentaine de centimètres sur une gamme de température de 1,8 K à 60 K en hélium et de 80 K à 150 K en azote. |
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Séjos - Station d'essais de jonctions supraconductrices : Tests de connexions électriques à 4,2 K. |
 | Station verticale : Cette station d’essai est constituée d’un cryostat enterré, vertical, écranté à l’azote liquide, de grande hauteur et d’une instrumentation de proximité lui permettant de recevoir des sous-ensembles à tester à basses températures ( en bain LHe ou sous vide) et pouvant être aussi connectés par éléments souples refroidis à l’eau à l’alimentation électrique fort courant de la station horizontale. Son remplissage est réalisé par Dewar (jusqu’à 2000 l). Ses caractéristiques sont les suivantes : diamètre utile ... Lire la suite » |
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Thermosiphon : Caractérisation des écoulements diphasiques par des mesures de débit massique, de titre, de pertes de pression et de température en paroi le long d’une section de test verticale de 1,2 m insérée dans un circuit en U recréant une boucle de refroidissement fonctionnant en thermosiphon. |
Expériences
Actu/Faits marquants
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06 juillet 2005
Le Dapnia a conçu et réalisé un aimant supraconducteur, avec les systèmes de contrôle et de sécurité associés, pour l’expérience CLAS/DVCS au laboratoire Jefferson (Virginie, USA). Cet aimant, formé de deux bobines et de conception cryogénique originale, vient s’insérer à l’intérieur de l’aimant toroïdal de CLAS, où son intégration magnétique et mécanique a nécessité de résoudre de nombreux problèmes. Testé fin décembre 2004 au service des accélérateurs, de la cryogénie et du ... Lire la suite » |
