Informations générales
Entité de rattachement
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRF-25-0684
Direction
DRF
Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Analyse et étude expérimentale de structures capillaires pour atténuer l’influence des forces magnéto-gravitaires sur le refroidissement en hélium liquide des futurs aimants supraconducteur HTS
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Avec la nécessité pour la physique de disposer de champs magnétiques de plus en plus élevés, le CEA est amené à développer et réaliser des aimants supraconducteurs qui permettront de produire des champs magnétiques de plus de 30 T. Le bobinage de ces électro-aimants est réalisé avec des matériaux supraconducteurs dont la résistance électrique est extrêmement faible aux températures cryogéniques (quelques Kelvins). Ils peuvent ainsi transporter de forts courants (>10 kA) tout en dissipant par effet Joule un minimum de chaleur. Le refroidissement à ces basses températures est obtenu grâce à l’utilisation d’hélium liquide. Or, l’hélium est diamagnétique. Ainsi les champs magnétiques vont induire des forces volumiques qui s’ajoutent ou s’opposent à la gravité au sein de l’hélium. Ces forces magnéto-gravitaires perturbent les phénomènes convectifs nécessaires au refroidissement des câbles supraconducteurs. Cela peut entrainer une élévation de leur température et une perte de leur état supraconducteur primordial pour leur bon fonctionnement. Afin de contourner ce phénomène, un système de refroidissement inédit en cryomagnétisme sera étudié. Ce système de refroidissement sera développé avec des caloducs dont le fonctionnement est basé sur les forces capillaires à priori indépendantes des forces magnéto-gravitaires induites par les forts champs magnétiques. Ces structures capillaires peuvent prendre plusieurs formes (micro-canaux, mousse, maille …), ainsi dans le cadre de la thèse ces différentes structures seront étudiées théoriquement puis expérimentalement, à la fois sans et en présence de forces magnétiques afin de déterminer les structures les plus adaptées aux aimants supraconducteurs du futur.
Université / école doctorale
PHENIICS (PHENIICS)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 ou école d’ingénieur, avec des composantes en dynamique des fluides, thermodynamique. Intérêt pour les études expérimentales.
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
BAGNIS Simon
simon.bagnis@cea.fr
CEA
DRF/IRFU/DACM/LCSE
CEA Saclay
DRF/Irfu/DACM
Bâtiment 123
91191 Gif-sur-Yvette
0169083156
Tuteur / Responsable de thèse
BAUDOUY Bertrand
bertrand.baudouy@cea.fr
CEA
DRF/IRFU/DACM/LCSE
CEA Saclay
DRF/Irfu/DACM
Bâtiment 123
91191 Gif-sur-Yvette
0169084207
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