Résultat scientifique | Accélérateur de particules
Champ magnétique record dans un aimant dipolaire à haute température critique
CEA
Chapeau
Un aimant dipolaire, réalisé en supraconducteur à haute température critique par une collaboration européenne impliquant l'Irfu, a produit un champ magnétique de 4,5 teslas, soit un tesla de plus que les prototypes précédents. Une fois inséré à l'intérieur d'un aimant dipolaire niobium-étain, l'ensemble pourra produire un champ de 18 teslas.
Publié le 8 novembre 2017
Corps de texte
Les faisceaux de particules du LHC sont courbés par plus de mille aimants dipolaires de quinze mètres de long. Grâce à leur bobinage supraconducteur de niobium-titane refroidi à 1,9 K, ils produisent un champ magnétique de 8,3 teslas.
Les successeurs du LHC, le LHC à haute énergie (HE-LHC) et le futur collisionneur circulaire (FCC), auront besoin d'aimants dipolaires en niobium-étain (Nb3Sn) de 16 teslas, voire 20 teslas, en étant associés à des aimants à supraconducteurs à haute température critique (HTS).
Plusieurs équipes de l'Irfu participent à cette R&D. Leur objectif est de produire un champ magnétique additionnel grâce à un aimant dipolaire fabriqué à partir de ruban céramique HTS, lui-même inséré dans un aimant dipolaire niobium-étain. Plus précisément, le dipôle en HTS ajouterait 5 teslas aux 13 de l'aimant Nb3Sn.
Un champ magnétique record de 4,52 teslas a été obtenu au centre d'un dipôle prototype bobiné avec un matériau céramique Rebco (Rare Earth Barium Copper Oxide) lors d'essais en bain d'hélium liquide. Soit un tesla de plus que le dernier record connu !
Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec le CNRS de Grenoble, l'INFN de Milan, l'Université de Tampere (Finlande) et le Cern. La société américaine SuperPower a fourni le ruban supraconducteur YBCO (oxyde de baryum, de cuivre et d'yttrium).
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