Comment l'électronique réagit-elle aux champs magnétiques ?
Il n'existe pas de certificat ou de qualification spécifiant l'intensité magnétique maximale que peuvent supporter les composants électroniques et électromagnétiques avant de risquer le dysfonctionnement. À une exception près, les pacemakers, dont le seuil limite d'exposition a été fixé à 0,5 millitesla (mT). Pendant le fonctionnement d'ITER, les composants électroniques les plus proches de la machine (ceux qui se trouvent dans les « port-cells », les couloirs donnant accès à la machine) baigneront dans un champ de l'ordre de 200 millitesla (mT) et la totalité des cellules de contrôle-commande et des armoires électriques situées dans le Bâtiment tokamak sera exposée à un champ magnétique compris entre 20 mT et 2,5 mT.
Au cours de la dernière décennie, ITER a développé un protocole visant à tester les composants électroniques et électromécaniques. Il y a trois ans, un contrat a été passé avec l'Institut de physique des plasmas de l'Académie des sciences de Chine (ASIPP) afin de construire une installation capable de recevoir les gros éléments électroniques et électromécaniques tels que les vannes, les ordinateurs et les pompes pour les soumettre aux champs magnétiques auxquels ils seront exposés pendant la phase d'exploitation de la machine. Fabriquée et testée en Chine, l'installation d'exposition aux champs électromagnétiques statiques, qui peut générer un champ maximum de 275 mT pour un volume d'essai d'un mètre cube, a été transportée vers ITER et réassemblée au cours du premier semestre 2022. Le 23 mai, à l'issue des procédures d'inspection et d'homologation réglementaires, les équipes d'ITER ont réalisé un premier test sur une vanne électromécanique de la taille d'une boîte de conserve destinée au circuit d'eau de refroidissement.
« Pour éviter les dysfonctionnements des éléments électroniques et électromécaniques pendant le fonctionnement de la machine, nous devrons tester un échantillon de chacune des catégories de composant qui sera exposé au champ magnétique. Les paramètres du champ seront majorés de 40% afin de simuler le processus de vieillissement », précise David Beltran.
En fonction de la durée des préparatifs et du temps d'exposition des différents éléments, l'installation pourrait réaliser 100 à 200 tests par an. « Cette installation d'essai n'est pas réservée aux équipes d'ITER Organization, souligne Sergio Orlandi, responsable du département de construction de l'installation ITER et responsable par intérim du département de construction de la machine. Elle est également à la disposition des agences domestiques qui souhaitent tester les équipements qu'elles fournissent à ITER et des sous-traitants qui contribuent au programme. »
Les résultats des tests réalisés la semaine dernière sur la vanne électromécanique ont fait la preuve de la robustesse et de la fiabilité de cet élément. Les données ainsi récoltées seront extrêmement utiles pour les applications potentielles dans les environnements sensibles aux champs magnétiques.
¹ Comme de nombreux phénomènes naturels (lumière, ondes hertziennes, gravité, son, etc.), l'intensité d'un champ magnétique décroit proportionnellement à l'inverse du carré de la distance. Ainsi, la force d'attraction d'un aimant diminue très rapidement et, à une distance de 30 mètres, il a déjà perdu 99,9% de son intensité d'origine.
« Pour éviter les dysfonctionnements des éléments électroniques et électromécaniques pendant le fonctionnement de la machine, nous devrons tester un échantillon de chacune des catégories de composant qui sera exposé au champ magnétique. Les paramètres du champ seront majorés de 40% afin de simuler le processus de vieillissement », précise David Beltran.
En fonction de la durée des préparatifs et du temps d'exposition des différents éléments, l'installation pourrait réaliser 100 à 200 tests par an. « Cette installation d'essai n'est pas réservée aux équipes d'ITER Organization, souligne Sergio Orlandi, responsable du département de construction de l'installation ITER et responsable par intérim du département de construction de la machine. Elle est également à la disposition des agences domestiques qui souhaitent tester les équipements qu'elles fournissent à ITER et des sous-traitants qui contribuent au programme. »
Les résultats des tests réalisés la semaine dernière sur la vanne électromécanique ont fait la preuve de la robustesse et de la fiabilité de cet élément. Les données ainsi récoltées seront extrêmement utiles pour les applications potentielles dans les environnements sensibles aux champs magnétiques.
¹ Comme de nombreux phénomènes naturels (lumière, ondes hertziennes, gravité, son, etc.), l'intensité d'un champ magnétique décroit proportionnellement à l'inverse du carré de la distance. Ainsi, la force d'attraction d'un aimant diminue très rapidement et, à une distance de 30 mètres, il a déjà perdu 99,9% de son intensité d'origine.
