Les Supports Gravitaires et les structures de maintien externes du Tokamak JT-60SA, en cours de construction et d’assemblage au Japon, sont articulés par des rotules sphériques travaillant à température cryogénique. Après avoir réalisé le design détaillé des rotules et testé des prototypes à température cryogénique, l’Irfu a réceptionné ces rotules et a validé leur conformité avec le cahier des charges.
L' Irfu a en charge l’approvisionnement de l’ensemble des structures mécaniques du système de champ magnétique du Tokamak JT-60SA. Ces structures comprennent les 18 Supports Gravitaires (GS), reprenant le poids du système magnétique, les 18 structures de maintien externes (OIS), reprenant les efforts hors du plan exercés sur les bobines de champ toroïdal (Toroidal Field Coils, TFC), et les 18 jeux de liaison interbobine internes (Inner Intercoil Structures, IIS) qui solidarisent les bobines entre elles.
Chacun des 18 GS est articulé par 3 rotules, 2 inférieures de diamètre interne 140 mm et une supérieure de 160 mm. Les rotules permettent de reprendre les mouvements de l’aimant lors de la mise en froid (environ 0.5°) et lors de la mise sous tension des bobines (environ 0.1°). La rotule supérieure est refroidie à 4 K, tandis que les inférieures fonctionnent à environ 240 K.
Les OIS sont reliés aux boîtiers des bobines au moyen d’un système de biellette, articulé par 2 rotules de diamètre interne 80 mm, également refroidies à 4 K.
Afin de garantir un coefficient de frottement le plus faible possible dans les conditions d’utilisation des rotules (sous vide et à 4 K), les rotules ont été revêtues d’un dépôt de MoS2, le Lubodry®M, testé à température cryogénique au laboratoire mécanique du SACM, en collaboration avec le SIS.
Les rotules ont été réalisées par la société allemande RWG Germany GMBH, basée à Höchstadt, près de Nuremberg. Le marché a été signé le 31 juillet 2014, et les rotules livrées chez SDMS (fabricant des OIS) et Alsyom (fabricant des GS) le 22 décembre 2014, légèrement en avance sur le planning initial. Elles seront assemblées sur les structures à partir de 2015. Cette réception est la première pour l’Irfu d’éléments qui seront installés dans le Tokamak JT-60SA, à Naka au Japon.
Contact: Gaël Disset
• Le Département d'Ingénierie des Systèmes (DIS) • Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme (DACM)
