Accord technique d’exécution N°3Contribution aux projets de nouveaux aimants supraconducteurs

Point sur les activités de Saclay

Contenu

•WP 3.4 to 3.8 : Stoppés•WP 3.9 : Model coils (MQCX)•WP 3.10 : Thermal studies•WP 3.11 : Race Track coils in Nb3Sn•WP 3.12 : Coils for Fresca2 1.5 model•WP 3.13 : Nb3Sn strand•WP 3.14 : Oven for heat Treatment Nb3Sn wires. Tache terminée

•WP 3.15 : Inertia tubes and end covers•WP 3.16 : Winding house

25/112010 2CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010 3

Essais de bobinage & polymérisation au CERN :• 1er essai de bobinage en avril 2010 optimiser la géométrie des

cales de têtes• 2 nouveaux essais réalisés au CERN en septembre,avec

participation Saclay design validé

WP 3.9 : Model coils (MQCX)

Essai de bobinage de la couche interne Essai de bobinage de la couche externe

Michel Segreti

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010 4

Essais de compression sur la maquette de 700 mm de long• En juin 2010, essais de compression azimutale à Saclay dans la partie

droite de la maquette de 700 mm de long , avec 2 dimension d'outillage de polymérisation (Δ=0,2 mm).

• Résultats proches de ceux obtenus par le CERN sur des ten-stacks (module d’Young au chargement de 5 GPa contre 5.5 GPa pour les ten-stack),

• Les dimensions des outillages peuvent être adaptées pour obtenir en mêle temps les bonnes dimensions et les bonnes précontraintes

WP 3.9 : Model coils (MQCX)

0

20

40

60

80

100

120

140

20.8 21 21.2 21.4 21.6 21.8 22 22.2

Cont

rain

te a

zim

utal

e (M

Pa)

Dimension azimutale du ten-stack (mm)

après 1ère polym

après 2ème polym

Effet de la contrainte azimutale appliquée sur la dimension azimutale d’un empilement équivalent de 10 conducteurs

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010 5

Finalisation CAO & plans des outillages et composants (maintien saut de couche) du modèle court de 1.8 m• Le design des bobines a été finalisé fin mai 2010• La conception et la mise en plans des outillages pour la

fabrication des bobines modèle de 1.8 m ont pu être finalisées en juin 2010.

WP 3.9 : Model coils (MQCX)

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010 6

Prévision des approvisionnements au CEA

WP 3.9 : Model coils (MQCX)

Remarques Livraison au CEA

Conducteur isolé CERN Fin novembre 2010

Cales angulaires isolées Livraison cales au CERN prévue 11/2010Organisation en cours au CERN pour les isoler

Date à définir

Isolation inter-couches avec chaufferette intégrée

Fabrication et tests en cours au CERN Date à définir

Cales de tête en G11 (fabriquées par TOSTI) selon design version 2 validé

Livraison de 2 cales de qualification du 1er jeu dès la semaine du 22/11/10 pour contrôle de leur géométrie à l’INSA de Lyon

Début décembre 2010pour le 1er jeu complet

Poutre de bobinage Dès sem. du 22/11/10

Outillages de bobinage Conception revue début novembre 2010 après 1er appel d'offresRéponse nouvelle consultation le 26/11/10

Date à définir

Outillages de polymérisation

Dès sem. du 22/11/10

Les premiers tests de bobinage pourront avoir lieu en 2010, mais le bobinage réel ne démarrera qu'en janvier 2011

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010 7

WP 3.10 : Thermal studies B. Baudouy, S. Pietrowicz, A. Four

2010 • Tests of the stacks of 5 conductors insulated with the porous insulation in superfluid

helium @ Saclay (already presented)• Report on heat transfer measurements to be produced by the end of 2010

• Tests of the stacks of 5 conductors insulated with the porous insulation in supercritical helium @ KEK in November 2010

2011• First trimester, construction of a stack with the porous insulation with a 50 MPa

compressive load

• Second trimester, test of the 50 MPa stack in He II

• Tests on classical insulation to be discussed with CERN

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WP 3.11 Race track coils in Nb3Sn

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets25/112010

F. Rondeaux

- Réalisation des outillages

- Guipage du conducteur au CERN

- Procédure de bobinage et bobinage de la double galette

- Epaisseur conducteur plus faible que côte théorique nécessité de refaire les horseshoes discussions en cours avec CERN quant à la procédure de

soudure des jonctions et la géométrie finale de l’encoche à prévoir.

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets 9

WP 3.12 Coils for Fresca2

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• Bloc coil layout fixed on June 8th• New baseline 2D design issued end of July: simple bloc

configuration, 4 layers, 156 to 168 turns

• Detailed magnetic and mechanical calculations on configurations around the baseline: 36-36-42-42, 35-36-42-43

Maria Durante

Mechanical stress during life cycle

CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets 10

WP 3.12 Coils for Fresca2

25/112010

• Detailed 3D concept studies of coils and assembly structure

• Layer jump layout studies

• Preliminary tests, tooling studies under work :• EuCARD meeting 25th November 2010• Design revue 20-21 January 2011

• We need a heat treatment owen. Is there a way to buy it within the french contribution context ?

WP 3.13 : Nb3Sn Strand

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• La spécification, prête depuis mi 2009, a été déclinée en 2 versions adaptées aux longueurs pilotes OST et Bruker

• Le CERN a passé les 2 commandes de 10 km de longueur de qualification aux 2 fabricants.

• Les longueurs de qualification servent aux différents essais (câblage bobines SMC…)

• Le CEA va lancer deux demandes de prix en gré à gré pour 15 km à OST et Bruker.

• La fabrication des longueurs de qualification permettra aux deux entreprises d’être prêtes et qualifiés pour le reste de la production.

• Il restera au CEA à commander 35 km au « meilleur qualifié ».• Une longueur pilote et les 35 km seront affectés à un aimant

(1 dipole ~ 45 km strand).

• Le planning reste très tendu…

WP 3.15 : Inertia tubes and end covers

25/112010 12CEADSM/Irfu/SACM -J.M. Rifflet -Contribution exceptionelle - Magnets

• 02/06/10 : analyse des offres : le choix s’est porté le sur la société SDMS (prix : 496 000 € H.T., délai de fabrication : 1 an à réception du marché signé)

• Marché définitif signé entre le CEA et SDMS en aout 2010

• Réunion d’enclenchement chez SDMS le 28/09/2010 en présence de H. Prin (CERN) et de H. Neyrial et M. Segreti (CEA) :

• Le CEA est dans l’attente des documents de SDMS (PAQ, planning détaillé, etc.) pour validation du 1er jalon de paiement en 2010.

• Les paiement suivants (suite à la validation matière, fabrication des ébauches avec soudure, réalisation des usinages et la livraison des tubes au CERN) auront lieu en 2011.

WP 3.16 Local de bobinage

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Le local propre est situé dans le bâtiment 180 qui est transformé en « magnet factory »

Sébastien HerlanAntoine Dael

Vue générale de la zone à protéger montrant les machines installées et le portique de 15 tonnes à insérer dans le local

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•Le marché d’assistance à maitrise d’ouvrage a été passé à la Société CLIMATECH

•Le marché de construction du local a été passé à la Société BOUYGUES le 4 novembre 2010 pour la somme de 637825 Euros

• Le kick off meeting est prévu le 02/12/2010 à Saclay

•Objectif : fin des travaux juin 2011

WP 3.16 Local de bobinage