The protection of a superconducting magnet system is imperative, even for well-stabilized designs that are not expected to undergo a quench. The possibility of some unforeseen failure in the system (e.g., breakdown of the vacuum or refrigerator) cannot be completely excluded. The magnet designer is faced with a trade-off between current level and dump voltage. The dump voltage for a particular system is chosen after performing calculations to determine the hot-spot temperature that would occur in the event of a quench. An acceptable hot-spot temperature depends on the stress that can be permitted as the result of a thermal differential. Usually, 150–200 K is taken as the maximum acceptable hot-spot temperature. An experiment on the LCT coils permitted a comparison of calculations and experiments to determine if the adiabatic calculations are conservative.A concern of FF coils is flow interruption. Does the coil have to be dumped, or can it be discharged in a controlled manner?To obtain important experimental data for large magnets, hot-spot and loss-of-flow tests were incorporated into the LCT test program. After assessment of coil instrumentation and their benefits, the GE/OR, EU, and WH coils were selected for hot-spot measurements, and the CH and EU coils were chosen for loss-of-flow investigations.The final experiment planned for the LCT array was the energizing of all coils to their critical current in the high-field zone (corner region) at a field level of 9 T or slightly higher. Since the critical current of the conductor in this region was not precisely known, the chance of a quench occurring was almost certain. This would constitute a dump from 50% more energy than the coils were designed for. It would be a conclusive test of the earlier hot-spot temperature measurements, the voltage withstand capability, and the whole cryogenic system and its ability to handle the discharge of the helium all at once.All of the fault experiments were successfully conducted with gratifying results.
超伝導磁石システムの保護は、クエンチが発生しないと予想される十分に安定化された設計であっても、不可欠である。システム内の何らかの予期せぬ故障(例えば、真空または冷凍機の破壊)の可能性を完全に排除することはできない。磁石設計者は、電流レベルとダンプ電圧の間のトレードオフに直面する。特定のシステムのダンプ電圧は、クエンチが発生した場合に生じるホットスポット温度を決定するための計算を行った後に選択される。許容可能なホットスポット温度は、熱差動の結果として許容できる応力に依存する。通常、150〜200Kが最大許容ホットスポット温度として採用される。LCTコイルに関する実験により、断熱計算が保守的であるかどうかを判断するための計算と実験の比較が可能となった。FFコイルの懸念事項は、流れの中断である。コイルをダンプする必要があるのか、それとも制御された方法で放電できるのか。大型磁石の重要な実験データを取得するために、ホットスポット試験と流量喪失試験がLCT試験プログラムに組み込まれた。コイル計装とその利点の評価後、GE/OR、EU、およびWHコイルがホットスポット測定用に選択され、CHおよびEUコイルが流量喪失調査用に選択された。LCTアレイ用に計画された最終実験は、9Tまたはそれよりわずかに高い磁場レベルで、高磁場領域(コーナー領域)において全コイルを臨界電流まで励磁することであった。この領域の導体の臨界電流は正確には知られていなかったため、クエンチが発生する可能性はほぼ確実であった。これは、コイルが設計されたエネルギーの50%以上からのダンプを構成することになる。これは、以前のホットスポット温度測定、耐電圧能力、および冷凍システム全体とヘリウムの一括排出を処理するその能力の決定的な試験となるであろう。すべての故障実験は、満足のいく結果とともに成功裏に実施された。