d le relais (2023 Update)

Dans les années 80, je travaille dans un laboratoire de l'école polytechnique comme technicien électronicien au laboratoire de biophysique.

On raconte que la bobine du spectro de RMN, objet de toutes les attentions, crée un champ de 65 Tesla dans un volume d'un tube à essai de 10 mm et qu'elle "contient" assez d'énergie pour aller sur la lune.

Elle est bobinée de plusieurs km de fil de la taille d'un cheveu et elle est parcourue par un courant de 35 A.

1ère question facile : quel est matériau pour le fil ?

2ème question : comment donc que c'est possible ?

En fait il y a une dizaine de bobinages (petits et complémentaire) autour pour "homogénéiser" finement le champ. Le réglage s'opère par l'écoute sur un simple poste de radio.

3ème question : comment faire pour faire "rentrer" 35 A dans ce fil-cheveu

4ème question : sachant que dans ce champ magnétique, la fréquence d’excitation (une fois par seconde) du Phospore31 pilotée par un synthétiseur de 5 MHz réglable à 0.1 Hz warum cette fréquence dérive de

2Hz par semaine ?

Un indice 6ème question : comment faire du ski "au plafond" du laboratoire ?

Question subsidiaire : faut-il mettre une diode et si oui de quelles caractéristiques ?

Oncle Jules

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jules
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Le 26/12/2022 à 19:44, jules a écrit :

La meilleur conductivité est l'argent (63 x 106 S.m-1)

c'est une très bonne question :-)

Prenons un fil du diamètre d'un gros cheveux 100µm ce qui donne une section de 157 µm² 0.157mm² et une résistance de 0.102 Ohm/m plusieurs Km: Prenons 1Km ce qui donne 102 Ohms P= RI²= 102 x 35 = 3750 W Prenons 10Km ce qui donne 10,2 KOhms P= RI²= 1020 x 35 = 35700 W Je ne vois pas trop comment ce peut être, même avec le meilleur supra conducteur existant. En plus pour obtenir 35A sur une impédance de 102 Ohms il faut 3570V et sur 10000m 375000V bonjour l'isolement :-) Je pense que vous n'avez pas toutes les infos, la seule explication que je verrais plausible, serait effectivement du fil de 100 µm et une longueur de plusieurs KM mais sur un multitude de bobines en //. Autrement je ne vois pas comment ce serait possible avec vos données même en régime impulsionnel, mais bon Mulder disait bien à Scully : "la vérité est ailleurs" :-) J'ai eu à faire bobiner plusieurs milliers de spires de fil de cuivre émaillé grade2 60µm sur des tores ferromagnétiques de 30cm de diamètre, mais la sensibilité se mesurait µA/m2/Hz1/2 ;-)

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Gauloisjesuis

Le 26/12/2022 à 22:45, Gauloisjesuis a écrit :

En fait du fil en niobium-titane qui est supraconducteur en dessous de

-263 °C

Il faut le faire baigner dans de l'Hélium liquide à -269°C

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jules

Le 27/12/2022 à 22:42, jules a écrit :

Je parlais à température ambiante, accessible au commun des mortels :-)

-268.93 :-))

couic.....

Pour cette raison que j'avais précisé :

Niobium-titane y compris :-)

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Gauloisjesuis

C'est donc un fil supraconducteur de Niobium-Titane qui baigne dans un bain d'Hélium liquide à 4°K. Encore faut-il l'avoir transformé en "bobine", pour cela le fil doit être bouclé sur lui même par une soudure par étincelle électrique à l'aide d'une pince à mâchoire ad hoc (information utile pour la suite).

Dans ces années l'hélium liquide coûte au litre aussi cher que le beaujolais. Les laboratoires sont traversés de conduites de "récupération" de l'Hélium gazeux qui retourne à l'usine pour liquéfaction.

La combine consiste à faire baigner le cryostat d'hélium dans un bain d'azote liquide qui est lui très bon marché.

En fait il y a une dizaine de bobinages (petits et complémentaire) autour pour "homogénéiser" finement le champ. Le réglage s'opère par l'écoute sur un simple poste de radio.

3ème question : comment faire pour faire "rentrer" 35 A dans ce fil-cheveu (bouclé :))

4ème question : sachant que dans ce champ magnétique, la fréquence d’excitation (une fois par seconde) du Phospore31 pilotée par un synthétiseur de 5 MHz réglable à 0.1 Hz warum cette fréquence dérive de

2Hz par semaine ?

Un indice 6ème question : comment faire du ski "au plafond" du laboratoire ?

Question subsidiaire : faut-il mettre une diode et si oui de quelles caractéristiques ?

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jules

Le 28/12/2022 à 14:46, jules a écrit :

Couic

Pas toujours, fin des années 70, on faisaient des plasmas spatiaux il fallait descendre en vide secondaire 10-9 dans un caisson 4m3 on utilisaient un cryostat refroidit à l'hélium liquide, c'était un circuit fermé, une fois repassé en phase vapeur, l'hélium était récupéré dans un "ballon" souple en Mylar trois peau de 12 m3 (Fabrication Zodiac), puis re-comprimé et stocké dans des bouteilles 50l/200b . Pour être réutilisé dans le Cryostat après avoir été re-liquéfié. Le même procédé était utilisé pour le SIMLES (Sopemea) au CNES à TOULOUSE, mais là le caisson fait 60m3.

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Gauloisjesuis

Le 28/12/2022 à 14:46, jules a écrit :

Ne serait-ce pas la technique utilisé au CERN ?

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Aegidius

Dans son message précédent, Aegidius a écrit :

Je ne savais pas merci

ça il faut le demander à ceux qui ont une araignée au plafond ;-)
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bp

jules a formulé la demande :

Il manque pas mal de données pour pouvoir répondre. Par exemple comment est fait le bobinage ? Tout en série, ou avec aussi des fils en parallèle ?

Si tout est en série, un supraconducteur tiendra les 35 A.

Pourquoi ce ne serait pas possible ?

Le brancher :-)

Si la base de temps n'est pas une horloge atomique, pourquoi penser qu'elle devrait en avoir la stabilité ?

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François Guillet

François Guillet avait soumis l'idée :

plutôt qu'une question à la place d'une réponse il serait interessant que tu expliques pourquoi cela est possible

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bp

Le 30/12/2022 à 01:18, Aegidius a écrit :

Dans le projet LHC il y a 27 km d'aimants

Tous les aimants du LHC sont des électro-aimants. Les dipôles principaux génèrent de puissants champs magnétiques de 8,3 teslas, c’est-à-dire

100 000 fois plus que le champ magnétique de la Terre. Les électro-aimants produisent ce champ magnétique grâce à un courant de 11 080 ampères, et le matériau supraconducteur permet aux courants de haute intensité de circuler sans perdre de l’énergie du fait de la résistance électrique.
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jules

jules a pensé très fort :

Tiens 100000 fois plus que le champs terrestre !!! c'est con pour ceux qui marche à la boussole

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bp

Le 08/01/2023 à 21:39, bp a écrit :

Et pas que. Chez moi c'était 65 Teslas. Il fallait enlever sa montre. Et comme c'était un laboratoire de l'École polytechnique, les corbeilles à papier n'étaient pas en plastique mais métalliques. Dans les premiers jours du passage de la femme de ménage (déjà technicienne de surface il me semble) on entendait des cris quand elle se tournait et qu'elle était attaquée dans son dos par un monstre bleu qui happait la corbeille.

Une pince coupe câble dodue tenait à l'horizontale dans un gant.

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jules

Le 05/01/2023 à 14:37, François Guillet a écrit :

Ben oui mais encore. A la température ambiante le fil n'est pas supraconducteur il va fondre instantanément. Seule solution le "remplir" d'Ampères dans l'hélium liquide mais là le voilà supraconducteur bouclé sur lui même.

Il faut prévoir un petit bobinage autour du fil qui va permettre de chauffer le cm de fil pris dedans et le chauffer de quelques degrès pour qu'il perde la supraconductivité. Il y a des deux cotés du cm tiède deux connections qui sortent et permettent d'apporter du courant sans dépasser 200 mv. Il faut une semaine pour charger les 35A. Ensuite on coupe le réchauffage et la bobine est bouclée sur elle même.

Ce n'est pas la base de temps qui est en cause c'est la fréquence de résonance (pour un champ magnétique donné) des spins présents dans le liquide étudié. Le moyen étant d'envoyer une impulsion puissante à cette fréquence chaque seconde qui fait "basculer" le champ (donc les spins) et le relâche, il n'y a plus alors qu'à "écouter" l'amortissement.

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jules

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