Bobine électromagnétique refroidie à l’azote liquide

La compagnie Fujikura, en partenariat avec la NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization), a mis au point un nouveau câble supraconducteur à base d’yttrium, de cuivre et de barrium. Celui-ci a été réalisé au moyen du procédé IBAD (Ion-beam assisted deposition), qui consiste à déposer le matériau en phase vapeur sur un substrat métallique tout en bombardant sa surface par un faisceau d’ions, afin de contrôler la croissance des cristaux ainsi formés.

Ce câble de 110 mètres de long a ensuite été recouvert d’une couche de nitrure d’aluminium, un isolant électrique possédant une conductivité thermique élevée.
En enroulant ce câble autour d’un support de 60 millimètres (mm) de diamètre, une bobine a été formée. Celle-ci est composée de 26 couches de 14 spires chacune, son diamètre extérieur mesure 110 mm et sa longueur est de 144 mm.

Une fois placée dans une cuve de 190 mm de diamètre et 300 mm de hauteur, remplie d’azote liquide à 77 Kelvin, cette bobine a été alimentée par un courant compris entre 100 et 120 ampères. Un champ magnétique de 1,1 Tesla a été mesuré en son centre. Le précédent record pour cette catégorie de supra-conducteurs était de 0,65 Tesla.

Ce système possède les avantages d’être compact et refroidi à l’azote liquide, peu coûteux comparé à l’hélium liquide (4 Kelvin) généralement utilisé pour refroidir les bobines supraconductrices.