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Advanced research magnet systems

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Il più potente elettromagnete d'Europa

Il Laboratoire National des Champs Magnetiques Pulsés (LNCMP) di Tolosa, in Francia, accoglie il più potente elettromagnete d'Europa, in grado di generare 80 Tesla (T) in un diametro di 15 millimetri. Il sistema a doppio avvolgimento sviluppato da alcuni laboratori magnetici europei nel quadro del programma Advanced Research Magnet Systems (ARMS) è azionato da un'alimentazione elettrica a impulsi di 14 megajoule per l'avvolgimento esterno e da un impulso veloce di 160 chilojoule per l'avvolgimento interno

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I magneti tradizionali usano una progettazione a bobina monolitica, ma riescono a produrre solo un campo massimo di circa 60 T. Il cosiddetto schema coil-in/coil-ex invece usa due magneti coassiali eccitati da due alimentazioni elettriche differenti, e riesce a generare fino a 80 T durante vari millisecondi. Per resistere alla pressione estrema di varie centinaia di megapascal imposti dal campo magnetico, l'avvolgimento esterno (coil-ex) è costruito con filo di rame rinforzato in acciaio ed è protetto da un mantello d'acciaio inossidabile. L'avvolgimento interno (coil-in), esposto a pressioni ancora maggiori, è ulteriormente supportato da fibre composite per una resistenza specifica di vari gigapascal. Entrambi gli avvolgimenti sono immersi in un liquido di raffreddamento a base di azoto liquido per compensare l'intenso riscaldamento durante l'impulso. Per garantire il corretto funzionamento del sistema, i rispettivi generatori d'impulsi hanno dovuto essere modificati e sincronizzati. Per le applicazioni scientifiche, sono stati progettati inserimenti a bassa e alta temperatura e un veloce sistema di raccolta dei dati. Fino ad ora, gli esperimenti condotti sono giunti fino a 76 T, un record mondiale per campi magnetici non distruttivi in stabilimento. Non appena saranno pronte le bobine di ricambio, saranno condotti esperimenti fino a 80T. L'assieme coil-in/coil-ex di Tolosa rappresenta il risultato dello sforzo collettivo di diversi laboratori di campi magnetici a impulsi europei nel quadro del progetto ARMS (Advanced Research Magnet Systems). Il successo del progetto è dovuto in grandissima parte alla combinazione ed all'integrazione di tecnologie specifiche messe a punto dai partner del progetto ad Amsterdam/Nimega, Berlino, Lovanio, Oxford e Tolosa.

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