Génie Thermique & Energie Le département Génie Thermique & Energie au CERN
Les énergies mises en jeu au LHC Energie d’une collision : 8 TeV = 10-6 J (Joule) = 0 , 000 000 1 J 40 millions de collisions par seconde Puissance : 25 W (Watt) Puissance électrique consommée par CERN : 186 MW = 186 000 000 W
Qui consomme toute l’électricité ? 186 MW =
Qui consomme toute l’électricité ? 186 MW = 40 MW
Pourquoi la cryogénie ? Création du champ magnétique de 8,3 Teslas au LHC Quelle technologie d’aimant ? Résistance électrique nulle proche du zéro absolu Compact Electro-aimants supraconducteurs Intensité de 11 850 A Pas assez puissant Aimants permanents Electro-aimants Intensité de 11 850 A perte par effet joule trop grande = 1 GW Trop volumineux : LHC aurait 100 km de circonférence
Matériau supraconducteur Pourquoi la cryogénie ? Câble nécessaire pour supporter une intensité de 11 850 A Matériau classique Matériau supraconducteur (NbTi)
Comment la cryogénie ? Etape 3 Etape 2 Etape 1 120 tonnes d’hélium à 1,9 K (-271,3°C) pour refroidir les aimants du LHC ( + froid que l’espace intersidéral ) Etape 3 4,5 K à 1,8 K l’hélium devient superfluide Etape 2 80 K à 4,5 K l’hélium devient liquide Etape 1 jusqu’à 80 K l’hélium reste gazeux Refroidissement à azote liquide (80 K = T d’évaporation ) Turbines Groupes frigorifiques
La plus grande & complexe station cryogénique au monde Comment la cryogénie ? 10 000 tonnes d’azote liquide LHC = La plus grande & complexe station cryogénique au monde
Retour sur la panne du LHC en 2008