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Communication Dans Un Congrès Année : 2015

Conception d'un aimant vectoriel supraconducteur produisant 3 T dans une sphère de diamètre 100 mm

Résumé

The LTS superconductor coils are designed to produce strong magnetic fields at the working temperature of liquid Helium. Some kinds of them have been created to produce strong and homogeneous magnetic fields (MRI). Furthermore, the critical and mechanical parameters of superconducting material limit the performances of the coils. Most of the time, the LTS coils are also build to produce a homogeneous magnetic flux density in one single direction |B|=|Bx|. Consequently, it is necessary to rotate the subject or the sample, if we want to make a study depending of the magnetic field orientation. This cannot be suitable for special kinds of experiments or biomedical applications where the subject would need to be rotated. To find an answer to this problem we have designed a coil setup that will satisfy these requirements. Hence, we are working on orientation along 3 axes of a strong magnetic flux density. The design has been made using a 3-D electromagnetic software in order to calculate the performances of the coils system, to optimize the homogeneity and to find a cost effective solution. The first results reported are for a three Helmholtz coils system where each axis is placed following the Cartesian coordinates: x, y, z. This system is designed for 3 T of magnetic flux density at the center of the coils and a peak value on the coils around 7.9 T, for an operating current of 110 A in each coil.
Les bobines supraconductrices à basse température critique sont conçues pour produire des champs magnétiques intenses à la température de fonctionnement de l'hélium liquide. Certaines d'entre elles ont été créées pour produire des champs magnétiques puissants et homogènes dans l’imagerie par résonance magnétique (IRM). Malheureusement, les paramètres critiques et mécaniques du matériau supraconducteur limitent les performances des bobines. La plupart du temps, les bobines sont également construites pour produire une induction magnétique homogène dans une seule direction |B| = |Bx|. Par conséquent, il est nécessaire de tourner le patient ou l'échantillon si une étude en fonction de l'orientation du champ magnétique est souhaitée. Cela n’est pas adapté à des expériences spécifiques ou des applications biomédicales où le patient aurait besoin d'être tourné. Pour trouver une réponse à ce problème, nous avons conçu une configuration des bobines qui saura satisfaire à ces exigences. Par conséquent, nous travaillons sur l'orientation à travers trois axes d'une forte induction magnétique. La conception a été faite en utilisant un logiciel électromagnétique 3-D afin de calculer les performances du système de bobines, d'optimiser l'homogénéité et de trouver une solution minimisant la quantité de fil. Les premiers résultats sont présentés pour un système de trois bobines de Helmholtz où chaque axe est placé suivant les coordonnées cartésiennes : x, y, z. Ce système est conçu pour 3 T d’induction magnétique au centre des bobines et une valeur maximale sur la bobine autour de 7.9 T, pour un courant de fonctionnement de 110 A par bobine.
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Dates et versions

hal-01171212 , version 1 (06-07-2015)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01171212 , version 1

Citer

Rafael-Antonio Linares-Lamus, Kévin Berger, Melika Hinaje, Bruno Douine, Jean Lévêque. Conception d'un aimant vectoriel supraconducteur produisant 3 T dans une sphère de diamètre 100 mm. Jeunes Chercheurs en Génie Électrique (JCGE'2015), Jun 2015, Cherbourg, France. p. 5, 8 p. ⟨hal-01171212⟩
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