Stato del progetto MAGIX Massimo Sorbi a nome della collaborazione Roma, riunione CSN5, 26 luglio 2017

MAGIX MAGIX is a INFN-funded research project, (GrV, «Call») whose goal is to develop superconducting technologies for application to future accelerator magnets. It includes four WP’s, two of which are relevant to HL-LHC (WP1 and WP2). CERN endorses deliverables and milestones, contributing with 527 k€. WP2 – PADS (engineering design of D2) completed in 2016. In 2017 still two WP’s: WP1 – CORRAL (Milano LASA) CORrettori per le Regioni di interazione ad Alta luminosità di Lhc. WP3 - SCOW-2G (INFN-NA, gruppo colleg. SA) Development of HTS coil for application to detectors and accelerators

Attività nel 2017: a) misura propagazione del quench nei nastri HTS; WP3 - SCOW-2G analisi, realizzazione e caratterizzazione dispositivi magnetici a pancake realizzati in YBCO coated conductors, per applicazioni in magneti in alto campo. Attività nel 2017: a) misura propagazione del quench nei nastri HTS; Ibias = 100 A, heat pulse = 1A, 1 s heat pulse 6 T 7 T 5 T

WP3 - SCOW-2G analisi, realizzazione e caratterizzazione dispositivi magnetici a pancake realizzati in YBCO coated conductors, per applicazioni in magneti in alto campo. b) fabbricazione doppi pancake: difficoltà di Enea-Frascati a realizzare bobine da 70+70 spire senza danneggiamento Questa attività portata avanti a Salerno, con risultati migliori. Sono in grado di produrre campi fino a 1 kG (obbiettivo 4 kG).

WP1 – CORRAL CORrettori per le Regioni di interazione ad Alta luminosità di Lhc. (LASA-Milano) Obiettivo CORRAL: progettazione, costruzione e collaudo dei prototipi di cinque magneti correttori multipolari per le regioni di interazione ad alta luminosità di LHC, sulla base delle richieste del progetto HL-LHC dal CERN. 150 OD460 Iron yoke SC Coils Iron yoke SC Coils SC Coils

Riassunto attività 2017 WP1 – CORRAL gennaio: conclusione assemblaggio 8-polo febbraio: test bobina singola 10-polo marzo: test 8-polo aprile: conclusione progettazione esecutiva 12-polo e 4-polo (ultimi magneti); definizione schema di protezione da quench finale dei magneti; definizione integrazione e interfacce magneti nei criostati LHC maggio-giugno: avvio e chiusura gara 12-polo, 4-polo e attrezzature costruzione serie (gara negoziata 434 k€ su 500 k€) luglio: assemblaggio 10-polo, inizio preparazione nuova test-station per magneti serie settembre: previsto test 10-polo, continuazione upgrade test-station, inizio attività costruzione gara 12-polo e 4-polo

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8-POLE nominal simulation length 160 mm 183 mm integrated field @ Iop @ r50 mm 46 Tmm magnetic length 87 mm 99 mm energy @Iop 1.4 kJ 1.07 kJ harmonics B12=11.6 B20=-3.0 DURATRON coils electrical connections re-designed From: M. Statera- CERN 2017/5/24

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8POLE: assembly 1 assembly procedure same as 6pole new electrical connections lamination Copper 2 mm wide 0.035 mm thick two printed circuit boards coils’ connections signals alignment frame DURATRON coils CuBe rods From: M. Statera- CERN 2017/5/24

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8-POLE: assembly 2 From: M. Statera- CERN 2017/5/24

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8-POLE: COILS s.s.l. coils’ assessment geometry resistance HV insulation nominal current single coil’s cold test: 2 training quenches reached short sample sample 247 A From: M. Statera- CERN 2017/5/24

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8-POLE TEST qualification @ 4.2 K qualification 1h @ 108% @2.2 K training @4.2 K working condition test w/o energy extraction thermal cycle From: M. Statera- CERN 2017/5/24

From: M. Statera- CERN 2017/5/24 8-POLE TRAINING stable at ultimate current (108% Inom) and at 150% Inom 26 quenches – Iult= 207 A (89.2 % s.s.l.) day1 4.2 K day3 4.2 K day2 2.17 K week2 4.2 K provoked training stable s.s.l. 1 7 8 7 8 8 7 1 1 3 3 3 1 8 3 4 1 7 7 3 7 3 150% Inom 4 4 5 7 108% Inom Inom From: M. Statera- CERN 2017/5/24

10-POLE mechanics procured >1 mm BTS2 – new design 0.15 mm BTS2 1.05 mm BTS2 1.3÷1.5 mm DURATRON mechanics procured coils produced at LASA (2 different techonologies) assembly completed within July Cold test in Sept. 2017

12-POLE & 4-POLE Tender documentation approved by GE INFN: 12-5-2017 Invitation letters: 18-5-2017 Commission work end: 21-6-2017 GE INFN tender award : 21-7-2017 Signature of contract: Sept. 2017 M. Statera- CERN 2017/5/24

12-POLE & 4-POLE The Tender is for 12-pole, 4-pole and the «Special tooling for winding and Impregnation» In this way this cost is shared in view of the serie construciton The base of the tender was 500 k€ (VAT included) 5 firms potentially interested; 1 firm sent an offer (SAES-RialVacuum - subcontractor for coil construction: SAES Getters) Technical offering valid Economic offering 434 k€ (VAT included) 12-pole completion scheduled after 7 monthes (April 2018) 4-pole completion scheduled after 10 months (July 2018)

Upgrade of test station It necessary to put into operation a new larger cryostat for 12-pole & 4-pole test and …. In view of the tests during series production Cryostat already at LASA, but not the flange, mechanical connections, current leads, sensors, etc., etc. Many activities and procuraments for the tests of serie production have to be anticipated in this phase: Current leads Temperature sensors New chain for signal acquisition and for quench protection We want to cover some of these activities with the remnat from 12-pole/4-pole tender

ROUND COIL MAGNET mechanics design completed mould designed demonstrator one module Fe coil 100 mm f 380 mechanics design completed mould designed first batch of insulated MgB2 wire delivered at LASA winding tests: Sept. 2017

Milestones &Deliverables 50%+25% The INFN-CERN collaboration steering committee (F Bodry, L Rossi, E Nappi A Zoccoli) has endorsed the work done so far,in return of the deliverables completed so far: June 2015 260 k€ (50% of total) April 2017 130 k€ (25% of total) The steering committee has recognized a 1 year completion delay -> July 2018

Previsioni di spesa chiusura 2017 I 66 k€ in avanzo gara 4-polo e 12-polo -> abbiamo chiesto rimangano assegnati nel 2017 per: coprire extra-costi (dichiarati in gennaio 2017) iniziare attività di upgrade test station in vista dei test serie (28 k€): Nuova catena sistema di acquisizione Passanti di corrente a freddo Upgrade alimentatori

Richieste di assegnazioni 2018 Programma attività 2018 Verifica attività costruzione 12-polo e 4 polo Completamento test-station Test 12-polo e 4-polo Richieste di assegnazioni 2018 Licenze software Opera e Comsol (accordi centraliz.) 15.5 k€ Acquisto 900 litri LHe per test 12-polo e 4-polo: 9 k€ Spese missioni (CERN, Collab., lavori costruzione magneti): 10 k€ TOTALE 34.5 k€

Persone coinvolte + 1 assegnista 30% (Vittorio Marinozzi) 70 + 1 assegnista 30% (Vittorio Marinozzi) + 1 tecnologo (permanet STAFF, 70%) a partire da fine ottobre 2017 + 1 dottorando da ottobre 2017 + 1 CTER art. 15 da novembre 2017 (bando assunzione in settembre)