Noticias

El CIEMAT, a través de su Unidad de Tecnología de Imanes, ha participado activamente en el programa europeo I.FAST, cuyo objetivo es desarrollar tecnologías innovadoras para los futuros aceleradores de partículas. Dentro del Paquete de Trabajo 8 (WP8), dedicado a Imanes Superconductores Innovadores, el personal investigador y técnico del CIEMAT es responsable de la fabricación de un demostrador tecnológico basado en la configuración Canted Cosine-Theta (CCT) junto al resto de los participantes en el paquete de trabajo liderado por INFN.

Esta tecnología representa un cambio de paradigma frente a los imanes superconductores convencionales. El diseño CCT consiste en bobinados alojados en ranuras mecanizadas con precisión sobre cilindros concéntricos (mandrinos). Se espera que esta estructura permita alcanzar campos magnéticos elevados con una excelente calidad, suponiendo un novedoso enfoque para la gestión de las fuerzas magnéticas, cuyas soluciones convencionales están llegando al límite del campo magnético que pueden soportar eficientemente. También permite integrar funciones combinadas (dipolo y cuadrupolo, como en este demostrador en concreto) en un mismo dispositivo, lo que reduce drásticamente el tamaño y la complejidad de los sistemas de transporte de haces de partículas.

Innovación en las instalaciones del SMART-Lab

La fabricación de este novedoso imán se ha llevado a cabo en el SMART-Lab (Superconducting Magnets Research and Technology Laboratory), la infraestructura de referencia del CIEMAT dedicada a potenciar la capacidad nacional en tecnologías de alto campo magnético.

El proceso de fabricación del imán para I.FAST implica interesantes retos de ingeniería:

1. Mecanizado de mandrinos: Se utilizan cilindros de una aleación especial de aluminio-bronce donde se tallan las trayectorias helicoidales que alojarán el cable superconductor, fabricados en ARQUIMEA con la supervisión de CIEMAT.
2. Bobinado y ensamblaje: Los cables de Niobio-Titanio (Nb-Ti) se bobinan siguiendo la compleja geometría "CCT", diseñada para cancelar las componentes de campo no deseadas y maximizar la homogeneidad.
3. Impregnación al vacío: Una vez ensamblado, el imán se sometió a a un proceso de impregnación con cera de parafina, mediante una tecnología incipiente a nivel mundial, siendo pioneros a nivel nacional.

Aplicaciones: de la investigación fundamental a la medicina

Se espera que el éxito de este desarrollo beneficiará a grandes proyectos científicos como los grandes aceleradores, pero también podría tener impacto directo en la sociedad. De hecho, esta tecnología CCT desarrollada en este proyecto se ha aplicado paralelamente en otro proyecto europeo (HITRIPLUS) para su aplicación de "gantries" (estructuras rotatorias de transporte de haz) mucho más ligeras y compactas que las existentes, para la hadronterapia con iones de carbono, haciéndolas más accesibles y sostenibles.

Con este hito, el CIEMAT reafirma su posición como centro de excelencia internacional, colaborando estrechamente con instituciones de prestigio como el CERN, el INFN (Italia) y el Wigner RCP (Hungría), y transfiriendo este conocimiento puntero a la industria tecnológica española.

Sobre I.FAST

El proyecto I.FAST (Innovation Fostering in Accelerator Science and Technology) ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Reúne a 48 socios de 15 países europeos para impulsar la innovación en el sector de los aceleradores.