优化压力气囊在HL-LHC MQXFB磁铁组装中的应用
摘要：用于应力控制超导磁体的压力气囊技术最早在劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）建议于2000年代初期。从那时起，所谓的气囊和钥匙程序已成为高场加速器磁体和演示器装配的参考技术之一。利用这种方法的优势对于基于Nb3Sn的加速器磁体至关重要，其制造要求保持超导线圈中的紧张应力目标，以限制应变敏感性和导体的脆性的影响。本文介绍了一项针对MQXFB四极磁体气囊和钥匙装配过程优化的实验研究结果。这些7.2米长的磁体将成为LHC高亮升级计划的一部分，首批安装在粒子加速器中作为Nb3Sn混合制冷磁体。尤其对于像MQXFB这样的长磁体，气囊技术的一个主要实际应用是在装配加载钥匙时需要在支撑结构中开放一定间隙。迄今为止，MQXF磁体的处理方法在气囊膨胀过程中会对线圈施加过大的应力。本文展示了通过适当位置的额外气囊可以消除这种过度应力。这种优化方法在短模型磁体和全尺寸机械模型中得到验证，并成为位于CERN的MQXF磁体系列生产的新基准。此外，数值预测结果支持了实验结果，采用了有限元模型。
作者：J. Ferradas Troitino (1), G. Ambrosio (2), N. Bourcey (1), D. Cheng (3), A. Devred (1), H. Felice (4), P. Ferracin (3), M. Guinchard (1), S. Izquierdo Bermudez (1), K. Kandemir (1), N. Lusa (1), A. Milanese (1), S. Mugnier (1), J.C. Perez (1), E. Todesco (1), S. Triquet (1), G. Vallone (3) ((1) CERN, (2) Fermilab, (3) LBNL, Berkeley, (4) IRFU, Saclay)
论文ID：2301.09537
分类：Accelerator Physics
分类简称：physics.acc-ph
提交时间：2023-05-03