Quadripôle modèle en niobium-étain

Depuis 1998, le SACM a entrepris un programme de recherche et de développement pour la construction d’un aimant quadripolaire en Nb3Sn. Sa conception, basée sur celle des quadripôles du LHC, a été adaptée aux particularités du conducteur en Nb3Sn. Ce dernier nécessite d’être formé par un traitement thermique à haute température et devient ensuite fragile et sensible aux déformations. En conséquence le bobinage est réalisé à partir du conducteur non réagi isolé à l’aide d’un ruban de fibres de verre ; une fois la mise en forme terminée, les bobines sont soumises à un traitement thermique à 660 °C puis imprégnées sous vide avec de la résine époxy pour assurer leur cohésion mécanique et permettre leur manipulation.

 

Cinq bobines certifiées ont été réalisées et testées en 2006. Les tests électriques des bobines ont mis en évidence un court circuit entre tours dans deux bobines ; une bobine supplémentaire a donc été réalisée en 2007. En parallèle, les deux bobines avec court circuit ont été réparées avec succès. Les quatre meilleures bobines ont été assemblées en 2007 dans les locaux de la société allemande Accel, à l’aide de la presse de frettage utilisée pour les quadripôles de série du LHC

 

L’instrumentation de l’aimant et la réalisation de la masse froide du quadripôle ont été effectuées à Saclay en 2008 et la première campagne de tests à froid a eu lieu en avril 2009. Les résultats des tests n’ont pas été ceux espérés : le courant dans l’aimant a été limité à 5000 A au lieu les 12000 A nominaux. L’apparition d’un comportement résistif des quatre bobines au delà de 1000 A a été observé.

 

Une campagne de tests complémentaires est prévue en 2010 afin d’identifier l’origine du problème. Pour les projets futurs basés sur l’utilisation du Nb3Sn, il est important de comprendre s’il s’agit d’un défaut systématique provoqué pendant le processus de fabrication des bobines ou d’une dégradation survenue pendant leur assemblage.

 
#2917 - Màj : 12/04/2019

 

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