Heat transport studies in superconducting NbTi and impregnated Nb3Sn coil samples

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Figure 1: Step response of the sample temperature. Figure 2: Schematic of the measurement set-up highlighting the coil used for heating the sample via AC losses.

He II heat transport phaenomena in confined geometries of Rutherford-type magnet coil geometries are an essential input for the simulation tools of the heat load management of existing LHC type coil structures as well as for the future HL-LHC fully impregnated Nb3Sn magnets. The test stand determines the transient cooling performance of Polyimide insulated NbTi or impregnated Nb3Sn coil samples. Due to the unique feature of the set-up using AC loss mechanisms in the SC cable stack, original machine wrapped NbTi cables and reacted and fully impregnated Nb3Sn SC coil samples can be studied. An alternating magnetic field generates AC losses in the sample, which is kept in a pressurised He II bath.

 

L’étude des phénomènes de transport de chaleur d’Hélium II dans des géométries restreintes des bobines magnétiques de type Rutherford est essentielle pour le développement d’outils de simulation, tant pour les bobines du LHC que pour les futures bobines en Nb3Sn du HL-LHC. Le dispositif expérimental permet de déterminer les performances de refroidissement transitoires des échantillons en NbTi isolés au polyimide ou des échantillons imprégnés en Nb3Sn. Grâce à la configuration unique du dispositif avec des pertes en courant alternatif d’une bobine dans le câble supraconducteur, il est possible d’étudier des câbles rubanés en NbTi ou des bobines imprégnées supraconductrices en Nb3Sn. Un champ magnétique alternatif génère des pertes en courant alternatif dans l’échantillon, qui est maintenu dans un bain d’hélium pressurisé.