Le Teslatron : Une station d'essai à 17 teslas
 
20 décembre 2002



Contact DAPNIA :
P. CHESNY

La fin de l'année 2002 a été marquée au SACM par l'arrivée du Teslatron. C'est une station d'essais réalisée par la société Oxford Instruments qui 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.

En effet, les futurs projets (Nb3Sn, Neurospin, Iter) nous imposent d'étudier le comportement de supra-conducteurs dans des conditions de champ magnétique de plus en plus intense et à température variable. Par exemple, la dépendance en température est d'un grand intérêt pour les aimants destinés à l'étude de la fusion qui ne sont pas refroidis dans un bain. D'autre part, un programme d'étude de stabilité thermique du conducteur Nb3Sn sera entrepris dans cette machine en utilisant différents types de chaufferettes (résistive, inductive, diode laser fibrée) pour voir l'influence du type de chauffage.

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 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. Le solénoïde peut travailler en mode persistant, c'est-à-dire déconnecté de l'alimentation électrique, grâce à la présence d'un interrupteur supraconducteur avec un taux de décroissance très faible (10-4/heure). La vitesse de montée du champ est de 1 T/min pour H inférieur à 15 T et de 0,5 T/min pour H compris entre 15 et 17 T.

L'échantillon (pour les experts, une bobine de mesure du type Vamas) est connecté sur un porte-échantillon équipé de descentes de courant de 2000 ampères et introduit dans un cryostat - un VTI1 - indépendant du cryostat principal. Son diamètre utile (l'"espace échantillon") est de 49 mm, le diamètre extérieur étant limité à 63 mm pour permettre l'introduction dans le solénoïde.

Le Teslatron a rejoint "Christiane", une station qui fonctionne déjà à 7 teslas, et attend un prochain nom de baptême un peu moins rébarbatif. Quel petit nom va-t-on choisir ? Appel aux suggestions ...





Cryostat principal

Solénoïde 17 Teslas



Cryostat d'insertion (VTI)

1 Le fonctionnement du VTI est du type dynamique. L'hélium prélevé du bain principal via une vanne aiguille est thermalisé dans un échangeur équipé d'une sonde de température type Cernox et d'une chaufferette, et est introduit dans l'espace échantillon. La gamme de température va de 1,5 K à 200 K.