The octupoles take pole position
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Description
The first preseries octupole magnet was delivered to CERN in December 2001. Hooked up to a main quadrupole magnet, its function will be to correct imperfections in the beams. The LHC will be fitted with about 5000 corrector magnets, whose task it will be to provide maximum precision in beam collisions.
Albert Ijspeert (ICP-LHC) and Christian Giloux , Patrick Viret and Walter Venturini Delsolaro (MTA-LHC) at the first preseries corrector octupole magnet just tested at CERN.
To see its way clearly, the LHC will need whole strings of spectacles. For an accelerator, clear vision means bringing the two proton beams together with enormous precision. And to do so, it will have hosts of corrector magnets. There will be about 5000 superconducting corrector magnets coming under ten different categories: dipoles, quadrupoles, sextupoles, octupoles, decapoles, and even dodecapoles. These corrector magnets will nearly always be coupled to main magnets, either to correct their magnetic fields or to affect the particle beams in specific ways.
After the sextuples and decapole-octupoles, mounted inside the cold masses of the main dipoles and in series production since 2001, it is the octupoles' turn to take centre stage. The first preseries octupole was delivered to CERN in December 2001, inaugurating a series of 168 such magnets. This octupole is also the first preseries corrector octupole associated with the main quadrupoles. The cold masses of the quadrupole magnets, called Short Straight Sections, will not only include octupoles but also dipoles, sextupoles and corrector quadrupoles.
The octupole (MO) consists of a double aperture magnet that generates a field concentrated round eight poles for each of the two beams. It is used for Landau damping of the beams. Put simply, 'the octupoles are a sort of panacea for getting rid of instabilities that may be encountered by the packets of protons", explains Albert Ijspeert, of the ICP Group (Insertions, Correctors and Protection), in charge of corrector magnets in LHC Division.
This first octupole was manufactured by the Spanish firm Antec using a procedure developed by CERN involving technology transfer. The CERN teams have developed a semi-automatic coil winding technique allowing the production of two coil layers at a time. The approach will make for faster production and completion of the 1344 coils required for the 168 octupole magnets due to be produced between now and mid-2004.
Antec had already successfully tested the first coils at 4.2 Kelvin (-269 °C). Now, the octupole has just undergone even more advanced tests at CERN to study its behaviour at 1.9 Kelvin (-271 °C), LHC's operating temperature, and to measure its field quality. As soon as the results are analysed by the MTA (Magnet Test & Analysis) Group, the octupole will be sent to the magnet producer so that it can be fitted to the first of the approximately 400 Short Straight Sections that are coming soon.
Technical info
Cover articleOther (French)
Le premier aimant octupôle de présérie a été livré en décembre dernier au CERN. Couplé à un aimant quadripôle principal, cet aimant devra corriger des défauts des faisceaux. Le LHC sera doté d'environ 5000 aimants de correction, pour faire collisionner les faisceaux de protons avec une extrême précision.
Other (French)
Le premier aimant octupôle de présérie a été livré en décembre dernier au CERN. Couplé à un aimant quadripôle principal, cet aimant devra corriger des défauts des faisceaux. Le LHC sera doté d'environ 5000 aimants de correction, pour faire collisionner les faisceaux de protons avec une extrême précision.
Albert Ijspeert (ICP-LHC) et Christian Giloux , Patrick Viret et Walter Venturini Delsolaro (MTA-LHC) autour du premier aimant octupôle correcteur de présérie qui vient d'être testé au CERN.
Pour y voir clair, le LHC aura besoin d'une kyrielle de lunettes. Voir clair pour un accélérateur, cela consiste à faire se rencontrer les deux faisceaux de protons avec une extrême précision. Et en fait de lunettes, le LHC sera équipé de nombreux aimants de correction. Il sera doté d'environ 5000 aimants supraconducteurs correcteurs, divisés en 10 catégories différentes : des aimants dipôles, des quadripôles, sextupôles, octupôles, décapôles et même des dodécapôles. Ces aimants correcteurs seront quasiment toujours couplés à des aimants principaux pour corriger leur champ magnétique ou pour influer d'une manière spécifique sur les faisceaux de particules.
Après les sextupôles et decapôles-octupôles, montés dans les masses froides des dipôles principaux et dont la production en série a démarré en 2001, c'est au tour des octupôles de faire leur entrée en piste. Le premier aimant octupôle de présérie a été livré en décembre dernier au CERN, inaugurant une série de 168 unités. Cet octupôle est également le premier aimant correcteur de présérie associé aux quadripôles principaux. Les masses froides des aimants quadripôles, appelées « Sections droites courtes », comprendront en effet des octupôles, mais également des dipôles, sextupôles et quadripôles correcteurs.
L'octupôle (MO) consiste en un aimant à double ouverture générant un champ concentré autour de huit pôles pour chacun des deux faisceaux. Il est utilisé pour le « Landau damping » (amortissement Landau) des faisceaux. En simplifiant, « les octupôles constituent une sorte de panacée pour s'affranchir des instabilités que peuvent rencontrer les paquets de protons », explique Albert Ijspeert, du groupe ICP de la division LHC (Insertions, Correctors and Protection) en charge des aimants correcteurs.
Ce premier octupôle a été fabriqué par l'entreprise espagnole Antec grâce à un procédé mis au point par le CERN et qui a fait l'objet d'un transfert de technologie. Les équipes du CERN ont en effet mis au point une technique de bobinage semi automatique capable de produire deux couches de bobinage à la fois. Ce procédé permettra de venir à bout plus rapidement des 1344 bobines à réaliser pour les 168 aimants octupôles attendus d'ici à la mi 2004.
Antec avait testé avec succès les premières bobines à 4,2 Kelvin (-269 degrés celsius). De surcroît, l'octupôle vient de subir des essais plus avancés au CERN pour observer son comportement à 1,9 Kelvin (-271 degrés celsius), la température de fonctionnement du LHC, ainsi que pour mesurer la qualité de son champ. Une fois les résultats analysés par le groupe MTA (Magnet Test & Analysis), l'octupôle sera envoyé chez le fabricant des aimants quadripôles principaux pour être installé sur la première des quelque 400 « Sections droites courtes » attendue sous peu.
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Identifiers
- CDS
- 45521
- CDS Report Number
- BUL-NA-2002-013
- Aleph number
- 000007003MMD
Related works
- Is referenced by
- Other: ADMBUL_0021743 (Other)
- References
- Photo: 0004016 (Other)