{"id":782,"date":"2016-01-26T17:10:51","date_gmt":"2016-01-26T17:10:51","guid":{"rendered":"http:\/\/webusers.fis.uniroma3.it\/atlas\/?p=782"},"modified":"2020-11-20T10:20:44","modified_gmt":"2020-11-20T09:20:44","slug":"il-sistema-magnetico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/il-sistema-magnetico\/","title":{"rendered":"Il sistema magnetico"},"content":{"rendered":"

Il sistema magnetico di ATLAS consiste di quattro diversi magneti superconduttori:<\/span><\/h3>\n

\"magnet_system_0\"<\/a><\/p>\n

In un rivelatore dedicato allo studio delle interazioni fra particelle i campi magnetici sono utilizzati per fare percorrere alle particelle cariche prodotte traiettorie circolari,o, più precisamente, elicoidali.
\nLa misura del raggio del cerchio permette di risalire alla carica ed alla quantit\u00e0 di moto delle particelle. La conoscenza di queste grandezze \u00e8 essenziale per la comprensione della interazione.<\/p>\n

La collaborazione italiana ha dato notevolissimi contributi alla costruzione del toroide centrale, prima con la realizzazione di un prototipo di bobina (B0), e successivamente nella fornitura e certificazione di 50% del cavo superconduttore, nella realizzzazione delle bobine superconduttrici , dello schermo termico da parte di Zenon e del sistema di scarica della corrente. Tutte queste realizzazioni sono state seguite da personale ricercatore e tecnico del laboratorio LASA della sezione INFN di Milano.<\/p>\n

IL SOLENOIDE<\/strong><\/span><\/h3>\n

Il solenoide \u00e8 un filo percorso da corrente avvolto su un cilindro. Esso crea un campo magnetico approssimativamente uniforma all’interno del cilindro e diretto come il suo asse.
\nNel caso del solenoide centrale di Atlas il “filo” \u00e8 un cavo supeconduttore e la corrente di esercizio \u00e8 8 KA. La bobina cos\u00ec formata ha un diametro di 2.4 m ed una lunghezza di 5.3 m.<\/p>\n

Il cavo superconduttore \u00e8 di NbTi in matrice di alluminio e quando \u00e8 percorso dalla corrente di 8 KA genera un campo magnetico di 2 T (circa 100 000 volte il campo magnetico terrestre). La bobina per diventare superconduttrice viene raffreddata alla temperatura di 4.5 K (-268 \u00b0C) mediante un flusso di elio liquido. Per minimizzare i materiali che le particelle prodotte nelle collisioni devono attraversare, il criostato che contiene l’elio liquido \u00e8 inserito nel criostato che contiene il calorimetro elettomagnetico ad Argon Liquido.<\/p>\n

\"magnet_system_2\"
\n<\/a>\"magnet_system_1\"<\/p>\n

Il calorimetro con il solenoide integrato \u00e8 gi\u00e0 posizionato al centro di ATLAS. Il 1\u00b0 Agosto 2006 il solenoide ha raggiunto con successo la corrente nominale.<\/p>\n

IL TOROIDE CENTRALE<\/span><\/h3>\n

Nella sua forma pi\u00f9 semplice un magnete toroidale pu\u00f2 essere pensato come un solenoide con le estremit\u00e0 collegate su se stesse. Nel caso ideale il campo magnetico \u00e8 unicamente all’interno del toroide. In ATLAS il toroide centrale \u00e8 costituito da 8 bobine superconduttrici contenute in altrettanti criostati e collegate in serie elettricamente e criogenicamente.<\/p>\n

Questo sistema magnetico \u00e8 come dimensioni il pi\u00f9 grande mai costruito e la sua realizzazione apporta, nel campo della superconduttivit\u00e0 applicata, un notevole contributo e potr\u00e0 influenzare la ralizzazione di sistemi analoghi quali quelli da realizzare per ottenere la fusione (ITER) ed i sistemi di immagazzinamento di energia (SMES).<\/p>\n

\"magnet_system_3\"<\/a><\/p>\n

Ogni bobina \u00e8 costituita da pi\u00f9 avvolgimenti di cavo superconduttore di NbTi estruso in una matrice di alluminio. A regime le bobine sono percorse da una corrente di 20 KA.<\/p>\n

I criostati che contengono le bobine sono di forma approssimativamente rettangolare e misurano 25 m x 5.5 m. Il campo generato dalle bobine, 4 T in prossimit\u00e0 delle bobine, ha, molto schematicamente, struttura cilindrica con l’asse del cilindro coincidente con l’asse dei fasci.<\/p>\n

In figura 4 l’assemblaggio del Toroide \u00e8 ora completamente terminato. Il 10 novembre 06 il Toroide \u00e8 stato, con pieno successo portato alla corrente nominale.<\/p>\n

diametro interno=9.4 m – diametro esterno=20.1 m – lunghezza=25.3 m – enegia immagazzinata=1080 MJ
\npeso complessivo = 800 t. In giallo le otto bobine superconduttrici nei loro criostati (8×87 t).
\nIn fucsia e turchese: la struttura meccanica di supporto.<\/p>\n

\"magnet_system_4\"
\n<\/a>\"magnet_system_5\"<\/a><\/p>\n

\"magnet_system_6\"<\/a><\/p>\n

DUE TOROIDI IN AVANTI<\/strong><\/span><\/h3>\n

La funzione dei Toroidi End Cap \u00e8 di generare un campo magnetico a distanze relativamente piccole dai fasci di protoni (tra 1.65m e 10.7 m) in modo da poter deflettere le particelle emesse a piccolo angolo rispetto la direzione del fascio. Come per il Toroide centrale le particelle, leptoni mu, saranno deflesse dopo aver attraversato i calorimetri.
\nCon il Toroide centrale ed i 2 toroidi in avanti, montati alle sue estremit\u00e0, la copertura in angolo del campo magnetico \u00e8 praticamente totale.
\nNon subiranno interazioni magnetiche, n\u00e9 interagiranno gli altri rivelatori dell’esperimento solo le particelle emesse con angolo minore di X rispetto la direzione del fascio.
\nIl disegno di ognuno dei toroidi in avanti segue quello del toroide centrale. Ogniuno \u00e8 costituito da otto bobine assemblate radialmente e simmetricamente intorno all’asse del fascio, ma, a differenza del toroide centrale esse sono poste in un unico criostato.<\/p>\n

Ogni bobina \u00e8 costituita da due avvolgimenti di un cavo superconduttore di NiTi estruso in matrice di Alluminio ed eguale a quello utilizzato per il Toroide centrale. Le otto bobine, criogenicamente connesse e raffreddate alla temperatura dell’ elio liquido costituiscono la “massa fredda” di ogni toroide.<\/p>\n

Ogni “massa fredda” \u00e8 inserita in un criostato montato su rotaie per poterlo ritirare dalla sua posizione nominale e permettere l’accesso alla parte centrale del rivelatore.<\/p>\n

\"magnet_system_7\"<\/a><\/p>\n

Ogni bobina ha una lunghezza di 5 m ed un estensione radiale da 1.65 m a 10.m.<\/p>\n

<\/div>\n

Il peso totale di ogni toroide \u00e8 239 t.
\nIl campo non \u00e8 uniforme e raggiunge un valore massimo di 4.7 T.(Tm).
\nL’ installazione dei Toroidi in avanti \u00e8 in fase avanzata.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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