1.4.3.3.3 Contraintes mécaniques

Le champ magnétique stabilisateur est généré par une bobine comportant $140$ spires, d'inductance $2.43 \, \mathrm{mH}$ et de résistance en continu $0.436 \, \mathrm{\Omega}$. Elle est alimentée par un condensateur de capacité $1.75 \, \mathrm{mF}$ chargé à environ $5.3 \, \mathrm{kV}$. Son quart de période est alors de $4.25 \, \mathrm{ms}$. Ceci laisse alors le temps à des élements solides de se mettre en mouvement. Un champ magnétique arbitrairement élevé ne peut donc pas être utilisé, les pièces en cuivre conçues pour mettre en forme le champ magnétique n'ont pas une résistance mécanique infinie, les cables de mesures ne doivent pas bouger, et enfin les sondes soumises à ce champ magnétique doivent continuer à fonctionner ! C'est pourquoi, bien que la bobine ait été conçue pour générer jusqu'à $8 \, \mathrm{T}$, la valeur de $3 \, \mathrm{T}$ n'a jamais été dépassée. Ainsi, d'après le dimensionnement présenté en 2.3.3.3.2, le conformateur de champ placé entre la bobine et le retour de courant est soumis à une pression de $2.2 \cdot {10}^6 \, \mathrm{N/m^2}$ ! Cette valeur doit ensuite être comparée à la limite élastique, afin de garantir que la pièce ne soit pas endommagée^1.21. Il faut donc bien mesurer l'impact d'un champ magnétique lent trop fort sur le matériel ainsi que les instruments de mesure.

Notes

... endommagée^1.21

Attention, la contrainte est égale à la pression uniquement dans le cas plan. Pour des récipients à parois minces (c'est à dire dont le rapport des diamètres internes et externes est inférieur à $1.2$), on peut utiliser la formule des chaudières:

$$\sigma_{max} = - P_{ext\grave{e}rieure} \frac{d_{ext\grave{e}rieur}}{2 e}$$

$\sigma_{max}$ représentant la tension de compression, $P_{ext\grave{e}rieure}$ la pression extèrieure, $d_{ext\grave{e}rieur}$ le diamètre extèrieur et $e$ l'épaisseur des parois. Cette valeur doit ensuite être comparée aux valeurs de limites élastiques pour les matériaux utilisés (ne pas oublier une certaine marge de sécurité !).