Des bobines de champ toro茂dal seront 迟别蝉迟茅别蝉脿 4 K

Syst猫me magn茅tique

Des bobines de champ toro茂dal seront 迟别蝉迟茅别蝉脿 4 K

6 nov 2023

Les aimants supraconducteurs d'澳门六合彩高手 fonctionneront 脿 4 K (moins 269 degr茅s Celsius, une temp茅rature l茅g猫rement sup茅rieure au z茅ro absolu) et seront travers茅s par des courants 茅lectriques extr锚mement forts, pouvant atteindre 68 kA. Comment ces 茅l茅ments uniques en leur genre se comporteront-ils dans des conditions aussi extr锚mes ? Tester les aimants 脿 80 K (moins 194 degr茅s Celsius) permet de r茅pondre en partie 脿 cette question. Ces essais ne sont pas excessivement complexes ou co没teux et reproduisent 90% des contraintes thermiques et m茅caniques auxquelles sera expos茅e une bobine pendant sa dur茅e de vie. Cependant, la supraconductivit茅 ne peut 锚tre 茅tablie que si les aimants sont refroidis 脿 4 K, si bien qu'un essai 脿 80 K n'apporte aucune indication quant au comportement 茅lectrique d'une bobine en conditions d'exploitation. Alors que ce type d'essai n'茅tait pas pr茅vu initialement, des conditions favorables sont aujourd'hui r茅unies pour tester certaines bobines d'澳门六合彩高手脿 4 K.

L'installation d'essai cryog茅nique sera implant茅e dans l'installation de bobinage des aimants de champ polo茂dal, qui est en partie vacante maintenant. L'h茅lium supercritique 脿 4 K proviendra d'une bo卯te froide auxiliaire cryog茅nique (en bleu) raccord茅e 脿 l'usine cryog茅nique. L'alimentation 茅lectrique sera assur茅e par un jeu de barres (en orange) reli茅脿 un syst猫me d'alimentation 茅lectrique d茅di茅. Les fluides cryog茅niques et le courant 茅lectrique seront d茅livr茅s 脿 l'aimant par un syst猫me de distribution (en jaune). La bobine se trouvera en position horizontale, si bien qu'il faudra revoir la conception du raccord au syst猫me de distribution.

芦&苍产蝉辫;Les essais 脿 4 K et 脿 80 K sont deux op茅rations totalement diff茅rentes, explique David Grillot, directeur adjoint du programme 澳门六合彩高手 en charge des syst猫mes de l'installation et ancien responsable du d茅partement Syst猫me cryog茅nique. Sachant qu'une bobine de champ toro茂dal p猫se plus de 300 tonnes, le test le plus froid exige une infrastructure consid茅rable : un gros cryostat, une alimentation 茅lectrique d茅di茅e, un syst猫me 茅lectrique de distribution et l'instrumentation associ茅e ainsi qu'une interface avec le gros r茅frig茅rateur situ茅脿 l'int茅rieur de l'usine cryog茅nique. C'est tout 脿 fait diff茅rent des essais 脿 80 K, qui sont relativement simples et que nous r茅alisons de mani猫re routini猫re.&苍产蝉辫;禄

Les six bobines de champ polo茂dal annulaires d'澳门六合彩高手 ainsi que 14 des 19 bobines de champ toro茂dal en D seront 迟别蝉迟茅别蝉脿 la temp茅rature plus cl茅mente de 80 K avant d'锚tre install茅es dans la machine 澳门六合彩高手. Quant aux essais 脿 4 K, ils n'ont 脿 ce jour 茅t茅 r茅alis茅s que pour les modules de sol茅no茂de central livr茅s par les 脡tats-Unis 芦&苍产蝉辫;澳门六合彩高手 USA a demand茅 que chaque module de sol茅no茂de central soit soumis 脿 un essai de r茅ception en usine 脿 pleine puissance 脿 une temp茅rature de 4 K avant d'锚tre achemin茅 vers 澳门六合彩高手, indique Neil Mitchell, expert historique d'澳门六合彩高手 dans le domaine des aimants. C'est parfaitement justifi茅 car les conditions d'un essai 脿 4 K sont tr猫s proches du point de fonctionnement des modules dans la machine 澳门六合彩高手.&苍产蝉辫;禄

Pour des raisons de taille, de forme et de nature du conducteur, et du fait de la mani猫re dont chaque aimant (modules du sol茅no茂de central ou bobines de champ toro茂dal individuelles) contribue au champ total g茅n茅r茅 par le syst猫me de bobines (6 modules empil茅s dans le premier cas, 18 bobines dispos茅es autour de la chambre 脿 vide dans le deuxi猫me cas), un essai 脿 4 K ne reproduit pas v茅ritablement les conditions r茅elles dans lesquelles se trouvera une bobine de champ toro茂dal pendant la phase op茅rationnelle de la machine.

Il pr茅sente toutefois un int茅r锚t majeur : il permet de tester les joints strat茅giques qui relient les sept doubles galettes dont est constitu茅e la bobine de champ toro茂dal. 芦&苍产蝉辫;Ces joints sont r茅alis茅s 脿 la main et, malgr茅 toutes nos pr茅cautions, des 茅carts sont toujours possibles.&苍产蝉辫;禄

Une 茅quipe d茅di茅e a 茅t茅 mise en place pour relever un d茅fi technique et organisationnel majeur : cr茅er l'infrastructure d'essai cryog茅nique en moins de deux ans.

En raison des 茅quipements, des proc茅d茅s et des proc茅dures n茅cessaires, un essai 脿 4 K 茅quivaut 脿 une 芦&苍产蝉辫;mise en service partielle, mais grandeur nature, du syst猫me magn茅tique du tokamak, souligne David Grillot. Un essai 脿 4 K est une entreprise beaucoup plus complexe qu'un simple essai de bobine, dont l'objectif est de valider les 茅l茅ments principaux (syst猫me d'alimentation 茅lectrique, installation cryog茅nique, syst猫mes de distribution, syst猫me de contr么le-commande, etc.). Tout en minimisant les risques, cette mise en service partielle jouera le r么le de r茅p茅tition g茅n茅rale et nous permettra de gagner 茅norm茅ment de temps.&苍产蝉辫;禄

Les essais 脿 4 K font depuis longtemps l'objet d'un d茅bat interne chez 澳门六合彩高手. Cela fait des ann茅es que les experts et la direction confrontent leurs analyses et discutent des avantages et des inconv茅nients. Confiants dans le processus de fabrication, et compte tenu de diverses autres consid茅rations, ils avaient d茅cid茅 de ne pas r茅aliser ces essais.

Con莽u pour recevoir les bobines de champ toro茂dal en 芦 D 禄 du tokamak, le cryostat de l'installation d'essai cryog茅nique permettra aussi, de par ses dimensions (11 m x 22 m), de tester la bobine de champ polo茂dal n掳1 (PF1), qui mesure 10 m猫tres de diam猫tre.

Mais la situation a 茅volu茅 et une occasion se pr茅sente aujourd'hui. Les difficult茅s rencontr茅es avec les secteurs de la chambre 脿 vide et les tubulures de l'茅cran thermique, ainsi que les r茅parations qu'elles impliquent, ont donn茅 un coup d'arr锚t 脿 la s茅quence d'assemblage. Les bobines de champ toro茂dal resteront donc accessibles pendant les deux 脿 trois prochaines ann茅es, ce qui permettra de construire une installation d'essai cryog茅nique et de tester 芦&苍产蝉辫;autant de bobines que possible 禄.

芦&苍产蝉辫;Nous ne partons pas de z茅ro car les bobines des dispositifs et ont d茅j脿茅t茅迟别蝉迟茅别蝉脿 4 K, mais la taille des bobines d'澳门六合彩高手, et donc le dimensionnement de l'installation, soul猫vent des d茅fis consid茅rables. Par ailleurs, nous devons finaliser l'installation dans un d茅lai de deux ans, alors qu'il faudrait normalement deux fois plus de temps 禄, pr茅cise David Grillot.

Mais les choses avancent rapidement. Le projet est actuellement en phase de conception pr茅liminaire et les principaux contrats sont en cours de signature. Apr猫s un examen de conception final pr茅vu en avril prochain, la phase d'assemblage de l'installation pourrait d茅buter dans les premiers mois de 2025 et celle-ci pourrait entrer en service avant la fin de cette m锚me ann茅e.

芦&苍产蝉辫;Sachant que, d'ici l脿, un ou deux modules de secteur seront d茅j脿 install茅s dans le puits d'assemblage et qu'un essai cryog茅nique complet 脿 4 K n茅cessite 4 脿 6 mois, nous pr茅voyons de tester au moins une bobine de chaque fabricant (Mitsubishi et Toshiba au Japon, ASG-SIMIC en Europe) 禄, dit David Grillot.

L'installation et son cryostat de 350 tonnes (11 m x 22 m, la charge la plus large et la plus longue achemin茅e sur l'itin茅raire 澳门六合彩高手) seront plac茅s dans la partie est, actuellement vacante, de l'installation de bobinage utilis茅e par l'agence domestique europ茅enne pour fabriquer les quatre plus grosses bobines de champ polo茂dal, qui est toujours 茅quip茅e de puissants syst猫mes de levage. La construction d'une installation d'essai cryog茅nique pour les bobines de champ toro茂dal pr茅sente un avantage collat茅ral : les dimensions du cryostat de l'installation permettront de tester 脿 4 K la bobine PF1 fournie par la Russie, qui est la plus petite des six bobines de champ polo茂dal du tokamak.

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