Forts Courants, s`il vous plait!

Les Convertisseurs de Puissance
Des éléments primordiaux du LHC
Y a-t-il un pilote dans le tunnel?
Haute disponibilité: un vrai défi!
• Le Centre de Contrôle du CERN contrôle la trajectoire des particules au travers
des convertisseurs.
• Les convertisseurs fournissent des courants électriques suivant la
demande/référence du centre de contrôle.
• Ces courants sont ensuite transformés en champs magnétiques par les aimants,
qui eux-mêmes créent une force pour guider les particules chargées..
1700 convertisseurs sont installés dans les galeries souterraines,
et fonctionnent 24/24 & 7/7. Pour améliorer leur fiabilité globale,
ils sont basés sur des systèmes redondants et modulaires:
• Un convertisseur est divisé en plusieurs sous-convertisseurs.
• Un sous-convertisseur supplémentaire est ajouté,
représentant une réserve active au système.
• Dans le cas d’un dysfonctionnement d’un sousconvertisseur, les autres se répartissent alors la charge sans
interruption de fonctionnement.
Pour le scientifique
Référence
Courant électrique
Champ Magnétique
Force appliquée
aux particules
+1
Convertisseur
Aimant de
type “Dipôle”
Faisceau de
particules chargées
F
Application de la force de Lorentz sur
le faisceau de particules chargées (p+)
=
=
Centre De Contrôle du CERN
Le Centre de Contrôle du CERN gère les
conditions de fonctionnement de chaque
aimant du LHC pour assurer la bonne
trajectoire du faisceau.
Accélérateur: Le Principe
Les particules chargées sont pilotées en
utilisant plusieurs systèmes différents:
• Des cavités Radiofréquences en charge
d’accélérer les particules du faisceau.
• Une grande variété d’électro-aimants, tel:
• Des Dipôles qui guident les particules.
• Des Quadrupôles compactant le faisceau.
Dipôle
Quadrupôle
Dipôle
Quadrupôle
Collision/
Expérience
Injection
Cavités
Radiofréquences
Quadrupôle
1
Haute-Précision, sinon rien!
Le LHC est divisé en 8 secteurs
électriquement distincts,
Une taille réduite de la chambre à
vide (tube où circulent les particules),
Le champ magnétique équivalent à
chaque secteur doit être identique,
Un contrôle très précis de la
trajectoire nécessaire,
Le courant de chaque aimant doit
alors être parfaitement contrôlé.
Un champ magnétique stable pendant
plus de 10 heures en continu,
8
7
2
Huit
différents
secteurs…
6
3
100 km
Dipôle
Quadrupôle
Forts Courants, s’il vous plait!
4
5
…réagissant
comme un
seul.
Les Convertisseurs doivent fonctionner avec une précision au millionième.
Etre précis au
millionième près, c‘est …
Dipôle
… réussir ce coup…à tous les coups!
10 Ampères 100 A
1 000 A
10 000 A