CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.1 Etude.

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1 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.1 Etude et réalisation d’une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B Exposé du stage de Michel Woné

2 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.2 Contexte du stage Le projet R3B L’aimant GLAD Les jonctions comme composants critiques de l’aimant

3 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.3 Contexte du stage Cahier des charges attendu d’une jonction - Contraintes électriques : - Marge de fonctionnement en courant du câble - Résistance faible (de l’ordre du nΩ) - Isolation tenant 1kV avec le reste du monde - Contraintes mécaniques : - Tenue mécanique compatible avec les contraintes locales (forces de Laplace ~ 1 tonne/m) - Souplesse suffisante (réalisation, dilatation différentielle) - Immobilisation des conducteurs - Contraintes thermiques : - Minimisation de l’isolation thermique vis-à-vis de la source froide - Réalisation technologiquement faisable et industrialisable

4 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.4 Objectifs du stage Conception et validation du design des jonctions. Conception du procédé de réalisation des jonctions. Réalisation concrète de jonctions ; vérification de la faisabilité technologique. Mesures cryogénique de la résistance d’une jonction. Réalisation d’une maquette simulant la réalité.

5 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.5 Organisation de l’exposé I - Conception et validation du design a) Design original : montage tête-bêche b) Design intermédiaire : montage en épi c) Design retenu et validation II - Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III - Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV - Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation de la maquette et objectifs b) Gamme de montage

6 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.6 I – Conception et validation du design de la jonction I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

7 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.7 I – a) Design original de la jonction Les câbles arrivent de part et d’autre de la jonction.  montage tête-bêche I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

8 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.8 I – a) Design original de la jonction Design de la jonction tête-bêche - Goulotte de cuivre (thermalisation, réceptacle lors du brasage) - Isolation G10 - Cavaliers de maintien des jonctions (fixation et guidage des câbles) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

9 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.9 I – a) Design original de la jonction Inconvénients de la solution tête-bêche : - Contraintes mécaniques importantes (forces de Laplace) - Isolation non continue - Distance minimale avec un élément métallique incompatible avec la tension de Paschen (100V/mm pour de l’hélium à 0,1 bar et 300K) - Peu d’espace disponible entre la jonction et la boîte à bobine I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

10 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.10 I – b) Design intermédiaire : jonction épi Solution proposée pour éviter ces problèmes : les câbles arrivent du même côté de la jonction.  montage en épi I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

11 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.11 I – b) Design intermédiaire : jonction épi Design de la jonction en épi - Efforts beaucoup moins importants (maintien possible avec une plaque de G10, vissée à une distance suffisante) - Isolation continue (au dessus et en dessous des câbles) - Plus de maniabilité pour la réalisation (Câbles liés à la boîte à bobine d’un seul côté) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

12 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.12 I – c) Design retenu pour la jonction Nouvelle contrainte d’orientation : La jonction doit être réalisée sur chant, la boîte à bobine devant rester verticale…  Utilisation d’une boîte chauffante étanche pour réaliser le brasage - Remplacement par deux méplats de cuivre - Reste du design identique au design intermédiaire I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

13 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.13 II – Essais de réalisation d’une jonction I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

14 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.14 II – a) Objectifs On souhaite passer des plans à la réalisation concrète d’une jonction: - Déroulement concret de l’opération de brasage - Matériel nécessaire - Comportement de la brasure et des câbles - Inventaire des problèmes rencontrés et de leur solutions  Brasage « à blanc » de 2 jonctions : - Jonction J0 (réalisée en position horizontale) - Jonction J1 (réalisée sur chant) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

15 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.15 II – b) Jonction J0 horizontale Jonction réalisée suivant le design intermédiaire : - Câbles en épi - Goulotte et couvercle de cuivre (pièces commandées pour le design original, ré usinées pour le design intermédiaire) - 320 mm de long (environ la moitié de la jonction réelle) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

16 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.16 II – b) Jonction J0 horizontale - Etamage des câbles et de la goulotte - Brasage des câbles de renfort sur les câbles principaux Préparation des câbles et de la goulotte I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

17 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.17 II – b) Jonction J0 horizontale Réalisation du brasage de la jonction - Utilisation d’un bloc chauffant (1000W) - Brasure (Ag-Sn) introduite par des orifices dans le couvercle - Utilisation de presses parallèles - Gestion de l’épanchement de brasure liquide aux extrémités I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

18 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.18 II – b) Jonction J0 horizontale Enseignements - Examen visuel de la facture du brasage - Importance de la régulation en température (contact thermocouple/jonction) - Utilisation du fer à souder avec précautions (pas de vrai contrôle en température) - Comportement du câble sous la chaleur (déformations, torsion… maintien nécessaire pendant le brasage et le refroidissement) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

19 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.19 II – b) Jonction J0 horizontale Enseignements - Découpe de la jonction : I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

20 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.20 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Jonction réalisée suivant le design final : - Rapprochement de la situation réelle : brasage sur chant - Conception, fabrication et utilisation d’un outillage spécifique (boîte chauffante, chaufferettes et jeu de cales) - Entraînement pour la réalisation de la jonction destinée aux mesures de résistance (on veut une jonction de bonne qualité pour les mesures) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

21 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.21 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Jonction réalisée suivant le design final : - Câbles en épi - Méplats de cuivre (pièces usinées spécialement en remplacement de la goulotte) - 320 mm de long I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

22 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.22 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

23 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.23 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Première partie de la boîte I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

24 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.24 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Positionnement des méplats, des câbles et de la cale I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

25 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.25 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Seconde partie de la boîte I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

26 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.26 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Fermeture de la boîte I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

27 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.27 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Insertion des chaufferettes I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

28 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.28 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Insertion de la brasure et vis de pression I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

29 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.29 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Un outillage spécifique - Boîte chauffante utilisée pour l’étamage et le brasage - Jeu de cales - Utilisation de chaufferettes (5 chaufferettes de 250W) Fixation au support (vertical) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

30 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.30 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Réalisation du brasage - Etamage préalable des câbles en utilisant également la boîte - Réalisation du brasage proprement dit I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

31 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.31 II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Enseignements - Examen visuel de la bonne facture du brasage - Découpe de la jonction I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

32 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.32 Enseignements - Observation de la brasure sur la zone d’arrivée des câbles II – b) Jonction J1 réalisée sur chant Prise de la brasure Mauvaise prise de la brasure I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage - Réglage de la pression pendant le brasage

33 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.33 Enseignements - Température de chauffe et durée de chauffe du câble pendant le brasage :  Température relativement élevée (presque 260°C pour une consigne à 230°C)  Gradient de température entre les deux faces de la boîte pendant la phase de chauffe II – b) Jonction J1 réalisée sur chant I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

34 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.34 III – Mesure en cryostat de la résistance de la jonction I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

35 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.35 III – a) Station de mesure et protocole On souhaite vérifier la faible résistance d’une jonction réalisée selon ce processus.  Mesure de la tension entre les bornes de la jonction pour différents courants et différents champs (I = 1000, 2000, 3000, 4000 A ; B = 0, 1, 2, 3, 4 T prévus initialement)  Utilisation du cryostat SEJOS (Station d’Essai pour Jonctions…) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

36 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.36 III – a) Station de mesure et protocole Orientation de la jonction sur le porte- échantillon : I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage - 2 différences de potentiel mesurées - Champ parallèle aux lignes de courant Champ magnétique

37 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.37 III – a) Station de mesure et protocole Présentation de la station SEJOS cryostat aimant HERA échantillon anti- cryostat réservoir d’hélium I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

38 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.38 III – b) Montage de la jonction sur SEJOS - Réalisation de la jonction à tester - Copie de la jonction J1 - Mise en forme des câbles - Montage de la jonction sur le porte- échantillon - Brasage sur les arrivées de courant - Montage des noix de serrage I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

39 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.39 III – b) Montage de la jonction sur SEJOS - Montage de la jonction sur le porte- échantillon - Alignement - Immobilisation des câbles et de la jonction et serrage - Installation de l’instrumentation I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

40 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.40 III – c) Résultats et exploitation - Difficultés de mesure dues au bruit (Signaux et bruit du même ordre (µV)) - Nécessité de refaire le zéro à chaque mesure - Aimant HERA capricieux (pas de mesures au-delà de 2T)  Mesures à 1T et 1,5T pour des courants de 1000 à 8000A dans les 2 sens I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

41 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.41 III – c) Résultats et exploitation - Résistance inférieure même à ce qui était escomptée (environ 0,5 nΩ) - Peu d’influence du champ magnétique - Influence du sens du courant ? - Marge d’incertitude très importante  Ordre de grandeur I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

42 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.42 IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

43 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.43 IV – a) Présentation de la maquette 3 jonctions Maquette représentant 3 jonctions côte à côte et la sortie des câbles de la boîte à bobine - 3 jonctions de longueur réelle (600mm de long) - Design final (jonction épi avec méplats de cuivre) - Décroché à une extrémité (représentant l’épaisseur de la boîte à bobine et la sortie des câbles) I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

44 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.44 IV – a) Présentation de la maquette 3 jonctions Objectifs de la maquette Faisabilité du brasage et du montage de la jonction compte-tenu des nouvelles contraintes - 3 câbles côte à côte - Câbles sortant de la boîte - Brasage des câbles de renfort dans la courbe Conception de la gamme de montage des jonctions s’insérant dans la réalisation de l’aimant GLAD I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

45 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.45 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Etapes de réalisation de l’aimant - Bobinage du câble I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

46 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.46 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Etapes de réalisation de l’aimant - Bobinage du câble - Brasage des câbles de renfort pour les jonctions I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

47 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.47 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Etapes de réalisation de l’aimant - Bobinage du câble - Brasage des câbles de renfort pour les jonctions - Enceinte à vide, imprégnation I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

48 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.48 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Etapes de réalisation de l’aimant - Bobinage du câble - Brasage des câbles de renfort pour les jonctions - Enceinte à vide, imprégnation - Mise dans la boîte à bobine I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

49 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.49 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Etapes de réalisation de l’aimant - Bobinage du câble - Brasage des câbles de renfort pour les jonctions - Enceinte à vide, imprégnation - Mise dans la boîte à bobine A ce stade la situation est représentée par la maquette I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

50 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.50 IV – b) Gamme de montage de la maquette – Application à la situation réelle Gamme de montage de la maquette - Reprise de l’isolation des câbles - Positionnement de la boîte chauffante sur la boîte à bobine - Mise en forme des câbles (coude), positionnement dans la boîte - Brasage de la jonction - Guipage isolant de la jonction - Mise en place des cavaliers de maintien et du couvercle de la jonction I – Conception et validation du design a) Design original b) Design intermédiaire c) Design retenu II – Réalisation d’une jonction a) Objectifs b) Jonction horizontale c) Jonction réalisée sur chant III – Mesure cryogénique de résistance a) Station de mesure et protocole b) Montage de la jonction sur SEJOS c) Résultats et exploitation IV – Réalisation d’une maquette de 3 jonctions a) Présentation et objectifs b) Gamme de montage

51 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.51 Perspectives - Montage de la maquette 3 jonctions - Décision concernant l’emplacement exact des jonctions sur l’aimant - Compatible avec les contraintes - Réalisation aisée des jonctions - Réflexion quant à l’industrialisation du procédé de réalisation des jonctions

52 CEA DSM Dapnia SACM 20 / 07 / 2007- Michel Woné - Etude et réalisation d'une maquette de jonction entre câbles supraconducteurs pour le projet R3B.52 Merci de votre attention.