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Advanced research magnet systems

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Costruzione di un magnete di grande diametro da 45 Tesla

La dimensione dei magneti è di solito deteminata dalla disponibilità di grandi fonti di energia; quanto più grande è la fonte di energia tanto più grande è il magnete. Approfittando dell'opportunità offerta dal laboratorio sui campi ad alta densità di Dresda e dalle nuove installazioni di Nimega, un'università olandese ha costruito un magnete di grande diametro da 45 Tesla. Il magnete dovrebbe soddisfare i requisiti infrastrutturali necessari per creare in Europa dispositivi a campi magnetici ad alta densità che permetteranno ai ricercatori di condurre esperimenti con campi pulsanti ad alta densità non distruttivi.

Le attività di ricerca con campi magnetici ad alta densità richiedono magneti di grande diametro con campi magnetici estremamente elevati, che pongono però numerosi problemi costruttivi per la produzione dei conduttori, l'avvolgimento delle bobine e la protezione dei magneti. Gli scienziati olandesi che partecipano al progetto hanno analizzato i problemi e sono stati capaci di costruire bobine magnetiche da 45 Tesla con un diametro interno di 100 millimetri. La prima bobina ha ceduto durante i test perché il materiale usato per l'isolamento era il tradizionale Kapton. Nella seconda bobina magnetica è stato quindi usato un avvolgimento in fibra di vetro, più adatto a sopportare le elevate forze trasversali delle grandi sezioni di cavo. Il secondo magnete, che già sfrutta la nuova tecnica di avvolgimenti in fibra di vetro, ha aperto la strada a due altre tecniche innovative. La prima consiste nell'unione meccanica ed elettrica di differenti lunghezze di conduttore in una sola bobina magnetica. La seconda consiste nella protezione meccanica di un cilindro G-10 a doppia parete, riempito di grasso lubrificante che protegge la bobina esterna in caso di rottura di quella interna. Gli scienziati prevedono adesso di costruire un terzo magnete di grande diametro, in pratica una replica del secondo. I risultati ottenuti permetteranno ora di usare due grandi bobine magnetiche di tipo simile rispettivamente per un laboratorio che opera nella regione delle alte energie a 50 Mega-Joule e per una installazione rinnovata di 20 Megawatt.

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