HTS insert magnet design study

Autor: C. Pes, Philippe Fazilleau, Jean-Michel Rey, J. Fleiter, G. Volpini, Massimo Sorbi, François Debray, Antti Stenvall, Pascal Tixador, M. Devaux, J.M. Rifflet, T. Lecrevisse
Přispěvatelé: Département des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme (ex SACM) (DACM), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire national des champs magnétiques intenses - Grenoble (LNCMI-G), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CERN [Genève], INFN Sezione di Milano-Bicocca, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Tampere University of Technology [Tampere] (TUT), Magnétisme et Supraconductivité (NEEL - MagSup), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2ELab), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire national des champs magnétiques intenses - Grenoble (LNCMI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE - UMR 8587), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Preuves, Programmes et Systèmes (PPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Medical Radiation Physics - Department of Clinical Sciences Lund, Lund University [Lund], Magnétisme et Supraconductivité (MagSup ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2012
Předmět:
Zdroj: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2012, 22 (3), pp.4203605. ⟨10.1109/TASC.2011.2174600⟩
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2012, 22, pp.4203605
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2012, 22 (3), pp.4203605. ⟨10.1109/TASC.2011.2174600⟩
ISSN: 1051-8223
DOI: 10.1109/TASC.2011.2174600⟩
Popis: Future accelerator magnets will need to reach higher field in the range of 20 T. This field level is very difficult to reach using only Low Temperature Superconductor materials whereas High Temperature Superconductors (HTS) provide interesting opportunities. High current densities and stress levels are needed to design such magnets. YBCO superconductor indeed carries large current densities under high magnetic field and provides good mechanical properties especially when produced using the IBAD approach. The HFM EUCARD program studies the design and the realization of an HTS insert of 6 T inside a Nb$_{3}$Sn dipole of 13T at 4.2 K. In the2HTS insert, engineering current densities higher than 250 MA/m under 19 T are required to fulfill the specifications. The stress level is also very severe. YBCO IBAD tapes theoretically meet these challenges from presented measurements. The insert protection is also a critical because HTS materials show low quench propagation velocities and the coupling with the Nb$_{3}$Sn magnet makes the problem even more challenging. The magnetic and mechanical designs of the HTS insert as well as some protection investigation ways will be presented.
Databáze: OpenAIRE
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