ISTITUTO
NAZIONALE
DI FISICA NUCLEARE
SEZIONE DI MILANO
LABORATORIO ACCELERATORI E SUPERCONDUTTIVITA’ APPLICATA
Stato del
Magnete Toroidale
v. 1 aprile
CSN1, Roma, 4 aprile 2005
Giovanni Volpini, CSN Giovanni
1, ROMA 4 Volpini,
aprile 2005
Sommario
Attività LASA
Costruzione e collaudi singole bobine, situazione e tempistica
Immagazzinamento dell’attrezzatura per
l’avvolgimento & impregnazione delle doppie gallette
BT3, riduzione dell’isolamento verso massa
Commissioning RDU
Integrazione ECT’s
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Attività LASA
I grandi impegni costruttivi di responsabilità LASA
sono oramai tutti completati:
Conduttore BT+ECT (Europa Metalli) nov 01
Costruzione Doppie Gallette (ANSALDO) mag 03
Schermi Termici (E. Zanon) gen 05
Unità di scarica Toroide e Solenoide (varie) dic 04
In questo momento siamo impegnati sui seguenti aspetti:
Collaudi delle otto bobine del Barrel Toroid
Commissioning dell’unità di scarica del Magnete Toroidale
e del Solenoide Centrale
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Situazione generale
montaggi, collaudi e istallazione BT
BT
1
2
3
4
5
6
7
8
Completamento Chiusura camera
schermo termico
a vuoto
Collaudo[n]Collaudo[n-1]
(giorni)
Abbass.[n]Collaudo[n]
(giorni)
Collaudo in
superficie
Abbassamento
in caverna
2-apr-04
07/09/2004
27/10/2004
19-mar-04
05/10/2004
26/11/2004
11-giu-04
30/11/2004
24-giu-04
22/01/2005
17/03/2005
53
54
2-set-04
15/02/2005
07/04/2005
24
51
28-ott-04
23/03/2005
12/05/2005
36
50
50
28
52
56
25-nov-04
preparazione al test
22/04/2005
10/06/2005
30
49
26-gen-05
in corso
16/05/2005
29/06/2005
24
44
In corsivo: date ufficiali.
Il test funzionale del BT completo è previsto a novembre 2005
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Collaudo bobine
Corrente & temperatura massa fredda della bobina BT6
22 kA
Corrente di eccitazione
Quench
Temperature
massa fredda
16 kA
11 kA
5 kA
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Abbassamento BT4
17 marzo 2005, 9.30
10.00
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
10.30
11.00
Situazione in caverna
23 marzo 2005
BT4 sulla piattaforma centrale
Voussoirs
& connessioni
Tie Rods
10.30
Struts e
connessioni
BT1 e BT2
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Situazione hall 180
Lato Salève
live !
Lato Jura
10.30
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Riduzione isolamento su BT3
Il valore misurato inizialmente (14 gennaio) era di 83 kW,
dopo pochi giorni è salito a 180 kW.
Da allora questo valore non è mutato.
Il pompaggio della camera a vuoto a 1 mbar e il
riscaldamento della bobina a circa 30 °C non hanno
sortito effetti.
Attualmente BT3 viene nuovamente raffreddata a circa
100 K (non è possibile raffreddare a temperature
inferiori senza rallentare i collaudi delle altre bobine).
Lo scopo è avere informazioni sul comportamento a
freddo e forse avere indicazioni sulla natura del percorso
resistivo: metallico (la resistenza scende) o carbonioso
(sale).
Se i risultati saranno tranquillizzanti la bobina potrà
essere raffreddata nuovamente fino a 4K alla fine del
collaudo della BT8.
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Considerazioni
Il valore tipico di resistenza verso massa (@ 300K) delle
bobine complete è di qualche 100 MW.
Il valore MINIMO di accettazione in Ansaldo delle DP era
10 Mohm (e tipicamente erano 10-100 volte superiori)
Il valore MINIMO di accettazione delle bobine è di 100
kohm, il valore MASSIMO di rifiuto (= è necessaria una
azione correttiva) è di 10 kohm.
In sé, un valore di O(100 kohm) NON influenza il
funzionamento del magnete, occorre però essere certi
che NON DIMINUISCA nel tempo.
Per le future bobine è stato deciso di eliminare le prove
finali di isolamento elettrico a 2 kV, che hanno creato
questo problema. Durante un quench del magnete questo
valore di tensione può essere raggiunto solo in caso di
AVARIE ESTREMAMENTE gravi, e MAI in condizioni
normali.
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Attrezzatura Ansaldo per
avvolgimento
doppie gallette BT
Nel settembre 2004 avevo richiesto un finanziamento sub
judice per 27 k€ + 10 k€ per una ulteriore estensione + la
demolizione finale, sulla base dei costi del primo periodo.
Nel febbraio 2005 Ansaldo ha chiesto (IVA inclusa):
38.200 € per ulteriori 6 mesi;
27.300 € per la demolizione finale (compenso per il recupero
del ferro già sottratto).
Considero questa richiesta inaccettabile, in quanto
assolutamente incongruente con criteri oggettivi di
valutazione dei costi.
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Attrezzatura Ansaldo per
avvolgimento
doppie gallette BT
ATLAS ha manifestato interesse e disponibilità a
immagazzinare per un periodo di tempo sufficientemente
lungo l’attrezzatura.
In tal caso esisterebbero solo i costi legati a un trasporto a
Ginevra, che sulle base delle prime indicazioni potrebbe
costare attorno a 25-30 k€.
Richiedo pertanto lo sblocco di 27 k€ s.j., riservandomi di
chiedere in seguito anche lo sblocco degli ulteriori 10 k€.
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Unità di scarica (RDU’s) per
Toroide e Solenoide
about 100 m

BT+ECTs
5.14H
BT
Barrel
Toroid
Rtot=

1.1 H
Rtot=
ECT/1

1.1 H

Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
ECT/2
Unità di scarica del Magnete
Toroidale e del Solenoide
Situazione costruzione varie componenti
Toroidi
Solenoide
Diodi
Contratto assegnato alla ditta
OCEM (MI). PRR marzo '04 e
consegnati ottobre '04
Peirs (TO). Costruzione e collaudo
completati.
Resistenze
Contratto assegnato alla ditta
Microelettrica (MI). Consegnati
novembre '04
ORDINE ATLAS
Contratto assegnato alla ditta
Microelettrica (MI). Consegna aprile
'04
Interruttori
Contratto assegnato alla ditta
Microelettrica (MI). PRR marzo '04
e consegnati luglio '04
ORDINE ATLAS
Contratto assegnato alla ditta
Microelettrica (MI). Collaudati al
LASA marzo '03.
Tutte le commesse completate,
il commissioning in caverna è in corso
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
RDU in USA 15
Resistenze
BT+ECT
(8+12) canali
Gruppo diodi BT (8+12 canali)* 7 diodi
Gruppo diodi ECT (8+12 canali) * 3 diodi
Interruttori
(non ancora
istallati)
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Costruzione End Caps
Services
Turret
Magnet Coils (4.5K)
Thermal Radiation
Shield (80K)
Tutte le sedici bobine dei
due End Cap sono state
completate alla HMA
Le camere a vuoto e gli
schermi termici sono al
CERN da tempo.
Vacuum Vessel (300K)
Il problema delle saldature a
tenuta di pressione sui circuiti di
raffreddamento in allumino è
risolto con il trasferimento di
questa operazione alle officine
centrali del CERN
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
ECT’s
Coil Modules in
posizione per
l’assemblaggio
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
ECT’s
Keystone box con
circuito di
raffreddamento
Camera a vuoto
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005
Conclusioni
Nel giro di sei mesi (set 04 – mar 05) sono state collaudate
sei bobine.
Per quanto non particolarmente preoccupante, la riduzione
dell’isolamento della BT3 deve ancora essere meglio
studiata e compresa.
Il collaudo del Barrel Toroid completo entro il 2005 appare
comunque realistico sulla base dei ritmi attuali.
Giovanni Volpini, CSN 1, ROMA 4 aprile 2005