CCTP pour une bobine supraconducteur de 16/18 - Nouba
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CCTP pour une bobine supraconductrice 16/18 Tesla CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIERES POUR L’ACHAT D’UN SYSTEME EQUIPE D’UNE BOBINE SUPRACONDUCTRICE FOURNISSANT UN CHAMP MAGNETIQUE DE 16T A 4.2K ET 18T A 2.2K. Introduction Nous voulons un système capable de fournir un champ magnétique de 16 Tesla à 4.2K et 18 Tesla à 2.2K. Le système sera utilisé pour des mesures de magnéto-transport, aimantation, et transport thermique au laboratoire des champs magnétiques intenses de Grenoble. Le système doit être optimisé pour une utilisation en balayage continue du champ magnétique, et plus particulièrement pour des balayages rapides (>1T/minute), sans consommation excessive d’hélium liquide. Le système comprendra les éléments suivant : 1(a) Aimant Champ magnétique garanti : 16 Tesla à 4.2K et 18 Tesla à 2.2K Homogénéité 0.1% sur 10mm dsv Diamètre à froid : 52mm Courant à 18 Tesla < 120 Ampères Inductance L < 75 H (pour une vitesse de balayage supérieure à 1Tesla/minute avec une alimentation de 10 Volts) Bobine sans « switch » supraconducteur (pas d’opération en mode persistant) 1(b) Cryostat Cryostat avec garde d'azote, volume d’Helium minimal 70 litres, à faibles pertes : inférieures à 9 litres d'Helium par jour en présence d’un insert à température variable, sans champ magnétique. Consommation d’hélium liquide sans champs magnétique avec insert à température variable : < 360 cm3/heure Consommation d’hélium liquide sous champ magnétique avec réfrigérateur à dilution en circulation : < 750 cm3/heure Le diamètre interne du cryostat sera suffisamment grand pour pourvoir extraire par le haut la bobine, son support et le réfrigérateur « lambda ». 1(c) Support de la bobine dans le cryostat Tiges de maintient et écrans thermiques Amenées de courant optimisées Réfrigérateur « lambda » pour opération à 2.2K Thermométrie pour le réfrigérateur « lambda » Système de protection pour la bobine (résistances/diodes 10V) 1(d) Accessoires Jauge et coffret électronique pour mesurer le niveau d’hélium liquide dans le cryostat Jauge et coffret électronique pour mesurer le niveau d’azote liquide Composants additionnels : 2. Alimentation pour la bobine ±120 Ampères, ±10 Volts. Commande par ordinateur via interface IEEE 488.2 (GPIB). Opération bipolaire (possibilité d’inverser le sens du champ magnétique - balayage continu au passage à zéro Ampères). Câbles 120 Ampères d’environs 6m de long. Compatibilité avec matériel existant : Insert à température variable (VTI) Diamètre externe : 51 mm Température réglable entre 1.5K et 300K Compatibilité avec matériel à acquérir : Réfrigérateur à dilution "topload" De puissance de refroidissement 400 uW à 100 mK, diametre utile de la chambre de mélange phi = 34 mm. Autonomie du système assemblé d'environ 6 jours au repos, et à minima 3.2 jours en fonctionnement (Temperature de 10 mK et champ magnétique 16 T). Remarques Les éléments 1(a)-(d) font partie d’un ensemble qui sera commandé chez le fournisseur à qui le marché est attribué. La pompe à palette nécessaire pour le fonctionnement du réfrigérateur «lambda » fera l’objet d’une commande auprès d’un fournisseur spécialisé. Les siphons pour l’hélium liquide seront fabriqués dans les ateliers du CNRS, Grenoble. Le système sera installé par nos soins au Laboratoire des Champs Magnétiques Intenses de Grenoble après démonstration de conformité chez le fournisseur. Superconducting magnet system 16-18 T Superconducting magnet system providing 16 T at 4.2 K and 18 T at 2.2 K Introduction We want a system capable of providing a magnetic field of 16 Tesla at 4.2 K and 18 Tesla at 2.2 K. The system will be used for magneto transport, torque, and thermal transport experiments at the Grenoble High Magnetic field Laboratory (LNCMI-G). The system will be optimized for a use in continuous magnetic field sweeps, and more particularly for fast sweep (~ 1T / minute), without any excessive liquid helium consumption The system will contain the following elements : 1(a) Magnet Guaranteed magnetic field: 16 Tesla at 4.2K and 18 Tesla at 2.2K Homogeneity 0.1% in 10mm dsv Cold bore: 52mm Current at 18 Tesla < 120 Amps Inductance L < 75 H (for sweep rate higher than 1T/m for a 10 V voltage supply) Magnet with no superconducting switch 1(b) Cryostat Cryostat with nitrogen shield, minimum liquid Helium volume 70 liters, with low losses: < 9 liters / day when fitted with a variable temperature insert, with no magnetic field. Liquid He consumption without magnetic field with a variable temperature insert: < 360 cc/h Liquid He consumption with magnetic field and dilution refrigerator running: < 750 cc/h The inner diameter will be large enough to extract from the top the coil, its support, and the lambda fridge. 1(c) Support of the coil Holding pole and screening shields Optimized current leads Lambda refrigerator for operation at 2.2 K Protection system for the coil (resistances/diodes 10V) 1(d) Accessories Helium level meter + sensors Nitrogen level meter +sensors Additional components : 2. Magnet power supply Capable of delivering ±120 Amps, ±10 Volts. IEEE 488.2 (GPIB) interface. Bipolar operation (possibility to inverse the magnetic field continuously with a passage through zero current). 120 Amps cables, about 6 meters long Compatibility with existing equipment: Variable temperature insert (VTI) External diameter: 51 mm Adjustable temperature: 1.5K - 300K Compatibility with future equipment: Topload dilution refrigerator Cooling power 400 uW at 100 mK, mixing chamber inner diameter > phi = 34 mm. Assembled system autonomy: > 6 days in « rest mode » > 3.2 days running (Temperature 10 mK and magnetic field 16 T).
