Correlation between magnetic field quality and mechanical components of the Large Hadron Collider main dipoles
Résumé
The 1234 superconducting dipoles of the Large Hadron Collider, working at a cryogenic temperature of 1.9 K, must guarantee a high quality magnetic field to steer the particles inside the beam pipe. Magnetic field measurements are a powerful way to detect assembly faults that could limit magnet performances. The aim of the thesis is the analysis of these measurements performed at room temperature during the production of the dipoles. In a large scale production the ideal situation is that all the magnets produced were identical. However all the components constituting a magnet are produced with certain tolerance and the assembly procedures are optimized during the production; due to these the reality drifts away from the ideal situation. We recollected geometrical data of the main components and coupling them with “ad hoc” electro-
magnetic models we reconstructed a multipolar field representation of the LHC dipoles defining their critical components and assembling procedures.
magnetic models we reconstructed a multipolar field representation of the LHC dipoles defining their critical components and assembling procedures.
La production des dipôles supraconducteurs de la machine LHC du CERN s'est terminée en automne 2006. Les aimants fonctionnent à la température cryogénique de 1.9 K et doivent produire un champ magnétique très uniforme permettant de conduire les protons dans la machine. Le champ magnétique a été contrôlé avec beaucoup de rigueur et différentes mesures ont été réalisées pendant les différentes phases de l'assemblage des dipôles. Le but a été la découverte de défauts de production et d'assemblage qui prouvent limiter les performances des aimants. Dans le travail de thèse les effets de la variation de la géométrie des composantes mécaniques comme les câbles supraconducteur, les cales et les colliers de soutien des bobines sur l'uniformité du champ magnétique ont été étudiés. Une méthode pratique pour identifier et corriger les problèmes d'usinage a été développée et utilisée dans la phase de production. La thèse consiste en trois parties principales :
-Analyse de la production des principales composantes mécaniques des dipôles et étude de l'influence de la géométrie et des procédures d'assemblage sur la qualité du champ magnétique.
-Utilisation pratique des mesures effectuées sur les dipôles dans l'atelier d'assemblage pour résoudre les problèmes de production et comprendre le comportement de la géométrie des bobines pendant les phases d'assemblage.
-Etude théorique des composantes aléatoires des harmoniques du champ magnétique pour qualifier la production des dipôles.
-Analyse de la production des principales composantes mécaniques des dipôles et étude de l'influence de la géométrie et des procédures d'assemblage sur la qualité du champ magnétique.
-Utilisation pratique des mesures effectuées sur les dipôles dans l'atelier d'assemblage pour résoudre les problèmes de production et comprendre le comportement de la géométrie des bobines pendant les phases d'assemblage.
-Etude théorique des composantes aléatoires des harmoniques du champ magnétique pour qualifier la production des dipôles.
Domaines
Autre
Loading...