2024-11-10 12:31来源:本站编辑
两台完全同步的高架起重机被用来处理冷供电系统,该系统由一条长长的输电线路和一个令人印象深刻的连接系统组成。(图片来源:欧洲核子研究中心)
最近在欧洲核子研究中心的磁铁测试大厅里发生了一次令人印象深刻的操作。创新的冷动力系统已成功安装在高亮度LHC (HL-LHC)内三重态(IT)管柱测试台上。这种新颖的系统包括一条长长的输电线路,专门用于在很宽的温度范围内将电流输送到磁铁上。在安装了新型保护系统之后,将其安装在IT管柱中,是HL-LHC发展的一个重要里程碑。
高光度大型强子对撞机(HL-LHC)是欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的主要升级,旨在增加粒子碰撞(光度)的数量,从而增加可以收集的物理数据的数量,从而使进一步的发现成为可能。
创新的光束聚焦磁铁,被称为内部三胞胎,是这次升级的主要部分。这些磁体将部署在ATLAS和CMS实验的光束相互作用点的两侧,配备新的供电、保护和对准系统,就像LHC磁体一样,它们将在1.9 K(一个极冷的温度,比外太空更冷)下工作。
欧洲核子研究中心目前正在地面上的大型强子对撞机测试大厅为HL-LHC建造一条测试线。它将由六个主要的超导束聚焦磁体(内部三联体)和相关技术组成,其布局将重现大型强子对撞机的地下配置。在每个系统被单独验证之后,IT String将被用来验证整个系统的集成。
“该项目将在尽可能接近HL-LHC隧道的条件下测试超导磁体电路。IT String团队负责人Marta Bajko解释说:“我们的主要目标是使团队能够优化这些组件的安装,规划隧道中潜在的维修工作或干预措施,并研究主要组件的集体行为。”
冷供电系统将电流从电源转换器传输到磁体,由新型超导材料(如二硼化镁)制成的约75米长的高温超导链路组成。我们说它是“基于高温的”,因为它具有非凡的能力,可以将120千卡的电流以紧凑的体积从20个功率转换器(位于专门为它们建造的新的HL-LHC隧道中,并在室温下运行)传输到LHC隧道中的磁体(保持在1.9 K的极冷温度下),几乎没有能量损失。
“这一里程碑是在冷动力系统不同方面大约十年的发展之后取得的。其中8个冷动力系统将在完全合格后安装在大型强子对撞机的地下。欧洲核子研究中心的传输团队在这个复杂的安装过程中发挥了重要作用,”HL-LHC冷动力系统的负责人Amalia Ballarino说。
冷动力系统重约5吨,需要两台完全同步的高架起重机和整个团队手动移动和调整其位置,因为它缠绕在一个巨大的线轴上,然后离开。
“在进行演习之前,我们制定了一个复杂的集成和组装程序,在每一步都进行了风险分析。这涉及到整个团队细致的研究和模拟,以及广泛的现实生活中的测试活动,”欧洲核子研究中心工程师斯特凡诺斯·斯帕托波洛斯解释说,他负责关键机械部件的设计和生产以及操作计划。
这些活动为IT管柱的下一阶段铺平了道路,下一个主要步骤是安装磁铁。