Division of accelerators, cryogenics and magnetism

Étude expérimentale des montées de pression dans des canaux d'hélium

soumis à de forts flux de chaleur

par Olivier Chapouly

L'augmentation   des   performances   des   instruments   touche   tous   les   domaines scientifiques.  C'est  le  cas  de  l'imagerie  médicale  avec  le  projet  de  centre  de  neuro-imagerie  Neurospin.  Ces  instruments  requièrent  des  champs  magnétiques  de  plus  en plus  intenses.  Ces  champs  sont  générés  par  des  électroaimants  conçus  à  partir  de supraconducteurs refroidis par de l'hélium liquide devant être en contact intime avec le  conducteur. On est ainsi en présence de bobinages perméables à l'hélium. Un des défis à relever lors de la conception est la protection du système cryomagnétique en cas de transition accidentelle du supraconducteur vers l'état résistif (nommé quench) qui conduit à  la  libération,  sous  forme  de  chaleur,  de  l'énergie  électromagnétique  stockée  dans l'aimant : la montée en température du conducteur et la montée en pression de l'hélium doivent être maîtrisées.

Stage effectué du  1er avril au 31 juillet, encadré par C. Meuris .

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Réalisation d'une bobine prototype avec isolation céramique

par Minh Le

Ce stage a consisté en la réalisation d'une bobine prototype à isolation céramique qui sera testée dans un dispositif expérimental en cours d'installation au CERN (Genève). Cette étude comporte les étapes suivantes :

-          Adaptation des plans d'outillage existants à la nouvelle configuration d'isolation

-          Calculs magnétiques et mécaniques pour vérifier les sollicitations auxquelles seront soumises les bobines lors du test en champ

-          Adaptation du système d'instrumentation nécessaire aux tests

-          Rédaction de la procédure de bobinage

-          Construction de la bobine

Ce sujet se situe à la croisée de trois disciplines complémentaires pour l'ingénieur : conception générale (validation par le calcul), design détaillé et réalisation pratique. L'enjeu est l'obtention d'une bobine dont le champ magnétique et la tenue mécanique sont assurées.

Stage effectué du 18 janvier au 16 juillet, encadré par F. Rondeaux.