El método de elementos finitos aplicado al diseño de imanes superconductores para aceleradores de partículas

• Fernando Toral ^[1] ; Luis García-Tabarés ^[2]
  1. [1] Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Ministerio de Industria y Energía, Madrid, España
  2. [2] Centro de Estudios Experimentales (CEDEX) Ministerio de Fomento, Madrid, España
• Localización: Métodos Numéricos en Ingeniería: [Comunicaciones presentadas al IV Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería celebrado en Sevilla durante los días 7-10 de Junio de 1999] / R. Abascal (ed. lit.), José Domínguez Abascal (ed. lit.) , G. Bugeda (ed. lit.), 1999, ISBN 84-89925-45-3
• Idioma: español
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• Resumen

  • El método de elementos finitos es una herramienta imprescindible para el cálculo de imanes superconductores para aceleradores de partículas. Estos dispositivos requieren un cuidadoso diseño electromagnético debido a la calidad exigida al campo magnético, y un complicado diseño mecánico, en el que intervienen tanto las fuerzas electromagnéticas, como las asociadas a las contracciones térmicas diferenciales de los distintos componentes del imán. En este artículo se presentarán los resultados obtenidos para el diseño de un cuadrupolo superconductor destinado al acelerador de partículas LHC del CERN, destacando los siguientes aspectos: • Cálculo de los multipolos del campo magnético. Cálculo de los valores máximos del campo tanto en la sección recta como en las cabezas de bobina. • Estudio de la influencia de la saturación del hierro en la sección transversal. • Planteamiento del problema mecánico. Dificultades detectadas y soluciones propuestas