Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

L’amélioration des accélérateurs de particules passent notamment par la mise en œuvre de technologies complexes telles que celles des aimants d’accélérateur supraconducteurs. La production de fortes inductions requiert l’utilisation du Nb3Sn. Cependant, ses propriétés supraconductrices sont sensibles aux contraintes mécaniques et sont dégradées au-delà d’une limite actuellement considérée autour de 150 MPa. Cette limite est toutefois encore discutée par la communauté et des études spécifiques doivent être menées afin de la définir plus précisément. La configuration magnétique conventionnellement utilisée pour les dipôles d’accélérateur est dite en cosinus théta et présente des contraintes mécaniques supérieures à 150 MPa pour de grandes ouvertures et de fortes inductions. La recherche de nouvelles configurations s’avère donc nécessaire afin de limiter les contraintes mécaniques au sein du bobinage. Une étude a été menée concernant des dipôles à grande ouverture (88, 130 et 160 mm) et forte induction (plus de 13 T) fondées sur la répartition de courant par intersection d'ellipses. Après une étude théorique, une configuration magnétique a été réalisée pour chaque ouverture et une étude mécanique a été effectuée pour un dipôle de 130 mm d'ouverture. Les différents résultats seront exposés. Enfin, la conception d’un dispositif expérimental destiné à l’étude de l’influence de la précontrainte sur l’accommodation d’un aimant dipolaire à échelle réduite a été réalisée. Les résultats du test ayant permis de valider la structure mécanique seront présentés.