L’aimant hybride constitué d’un aimant commercial supraconducteur et de l’insert supraconducteur NOUGAT à haute température critique (SHT) développé par l’Irfu, a dépassé pour la première fois les 30 teslas (T) en configuration entièrement supraconductrice. Cette étape a notamment permis de valider les couplages magnétiques et mécaniques entre les deux aimants supraconducteurs, ainsi que la technologie de bobinage de l’insert HTS, éléments clés pour la montée en champ envisagée. Une première étape vers la concrétisation du projet FASUM, premier aimant hybride entièrement supraconducteur au monde capable de fournir un champ de 35 à 40 T à ses utilisateurs.
Le DACM (Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme), acteur majeur dans la conception et la réalisation d’aimants supraconducteurs à champ magnétique intense, participe à l’Equipex FASUM (Forty Tesla All Superconducting User Magnet) en collaboration avec le CNRS-LNCMI.
FASUM est une plateforme de recherche dédiée à la production de champs magnétiques continus de très haute intensité, avec un objectif de 35 à 40 teslas, reposant sur une technologie d’aimant hybride entièrement supraconducteur. Elle vise à mettre à la disposition de la communauté scientifique un dispositif expérimental innovant permettant des mesures longues et de haute qualité dans des champs dépassant les limites actuelles des aimants supraconducteurs conventionnels (~28 T, valeur d’un aimant commercial de RMN).
La plateforme s’appuie sur la combinaison de deux aimants supraconducteurs complémentaires :
- un aimant externe à basse température critique (SBT), de type commercial, fournissant un champ maximal de 19 T,
- et un aimant interne (insert) en supraconducteurs à haute température critique (SHT). Fonctionnant à basse température, cet insert est conçu pour générer le champ intense complémentaire permettant d’atteindre les valeurs cibles de FASUM.
Un premier jalon majeur a été franchi en 2019 au LNCMI, avec l’atteinte d’un champ total de 32,5 T, obtenu par la combinaison d’un aimant externe résistif (18 T) et d’un aimant supraconducteur interne, l’insert NOUGAT développé au DACM, qui contribuait à hauteur de 14,5 T.
En 2025, une étape décisive a été franchie avec la démonstration d’un champ entièrement supraconducteur. Les essais ont été réalisés au HZDR (Dresde), qui a mis à disposition un aimant SBT de 19 T pour tester l’insert NOUGAT. Lors d’une première phase d’essais, le champ central généré a été de 28.2 T dont 10.2 T créés par l’insert SHT, sans quench et avec une température stable.
Une seconde phase d’essais, menée en décembre 2025 en collaboration avec le CNRS-LNCMI et le HZDR, a permis de valider la stabilité à long terme du système. Un champ central supérieur à 30 T a été maintenu pendant plus de 30 minutes sans quench, dont plus de 12 T générés par l’insert SHT.
Ces résultats constituent une base technologique solide pour l’objectif de 35 à 40 T du projet FASUM. Cette étape a notamment permis de valider les couplages magnétiques et mécaniques entre les deux aimants supraconducteurs, ainsi que la technologie de bobinage de l’insert HTS, éléments clés pour la montée en champ envisagée.
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