Département d'Ingénierie des Systèmes

PERFORMANCES DEMANDÉES PAR LES UTILISATEURS

Les performances de l’aimant demandées par les physiciens du LLB sont la création d’un champ magnétique pouvant varier continûment de 0 à 1 tesla, orientable dans les trois directions de l’espace, et homogène à mieux que 1 000 ppm sur toute la zone échantillon, qui est une sphère de 5 mm de rayon (zone d’interaction avec échantillon). L’espace doit rester accessible aux détecteurs neutroniques dans un espace de 75 mm de part et d’autre du plan équatorial, et angulairement sur 110° de part et d’autre de l’axe du faisceau incident dans ce plan. Les échantillons analysés par diffraction viennent dans leur propre cryostat, qui doit pouvoir être inséré par le dessus au coeur de l’aimant Wave. À cet effet un puits central échantillon d’un diamètre d’au moins 100 mm doit être aménagé.

GÉOMÉTRIE DE L’AIMANT

Ces conditions sont obtenues par le design qui a donné lieu au brevet en 2012. La génération de la composante verticale du champ est confiée à une paire de bobines du type « bobines d’Helmholtz » (en vert sur le 3D), disposées horizontalement de part et d’autre du plan équatorial, et centrées sur le puits échantillon. Ces bobines sont blindées par deux autres bobines de compensation. À noter que les bobines de blindage participent aussi à l’homogénéité du champ au niveau de l’échantillon. La composante horizontale du champ, est créée par les champs de fuite émanant de 12 bobines disposées sur 2 hexagones (haut et bas) et alimentées en opposition.

CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

Les 16 solénoïdes sont bobinés avec un supraconducteur NbTi de 0,68 mm par 1,08 mm, imprégnés et encastrés dans un boîtier en aluminium. Ce boîtier est refroidi indirectement par de l'hélium liquide circulant dans une boucle thermosiphon dont le réservoir est refroidi par un cryogénérateur, selon le principe du « thermautonome » étudié au SACM. Les bobines Wave sont alimentées par quatre alimentations indépendantes de 200 A via des amenées de courant en supraconducteurs HTS. Elles sont protégées par des diodes froides. Le cryostat et tous les équipements sont représentés ci-contre.

L’AIMANT WAVE NEUTRONS

a été commandé « clefs en mains » à la société Sigmaphi. La livraison à Saclay est prévue en juin 2017. Le projet est soutenu par la Région Ile-de-France à travers le NanoK-2014-ML-005.