大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近,是一个非常巨大的装置,物理学家用它来探索宇宙中最小粒子的奥秘。对撞机的能量太强大,以至于一开始有人担心它会产生一个能够吞噬大块星系的黑洞。幸运的是,加速器成功地撞碎了质子和离子,为粒子物理学研究提供了数据,并没有出现人们担心的事件。但是科学家们希望能提高加速器粒子束的强度,为即将开始新项目做准备,且大型强子对撞机到了进行常规维护的时候,因此,2018年底开始对加速器进行维护升级。 大型强子对撞机地下环形隧道示意图 维护升级项目预计将花费两年时间。除了进行系统的维护外,此次升级将使研究人员能够收集比过去多十倍的数据。升级项目包括更换用来固定加速器真空管的紧固件。为了科学探索的顺利进行,这些紧固件不得不经受很大的考验,例如承受从-271˚C到300˚C的温度范围。升级更换是必要的,因为含钼材料制成的连接件将帮助确保实验能够在未来继续进行。 工程师测试LHC超级磁体的电气系统 大型强子对撞机通过将移动航空母舰的能量集中在不到一毫米宽的粒子束中,使质子和离子分离,希望能找到亚原子颗粒,并研究其性能。2012年,这个粒子加速器发现了传说中的“上帝粒子”--希格斯玻色子粒子。这一开创性的发现填补了粒子物理学标准模型理论的空白,标准模型是一个有五十年历史的古老理论,它解释了宇宙中的质量从何而来。利用大型强子对撞机提供的数据,已有2,000多篇粒子物理学领域的论文发表。科学探索通常会发现更多的问题。科学家希望将每秒碰撞次数加倍,从而可以回答一些新问题。升级之后的大型强子对撞机有望每年产生超过1500万希格斯玻色子粒子,而2017年的数量为300万。提高希格斯玻色子的数量,所提供的数据将大大增加,且有更多的机会来观察新现象。 关闭并准备对大型强子对撞机进行维护需要世界上数千名科学家的合作。为了更换20多个超导磁体和装置的其他部件,团队必须安装升降机到地下100米。仅仅将冷到难以想象的加速器加热到室温就花费了大约四个月的时间,清除了超过100吨的液氦。无疑,大型强子对撞机的维护是一个巨大的考验,需要动用无数资源。因此,使用寿命长的高强度部件,例如钼合金化材料的紧固件,是极其必要的。 各种尺寸的紧固件螺栓,类似于LHC升级所使用的螺栓 ©Bumax (本平台"常州精密钢管博客网"的部分图文来自网络转载,转载目的在于传递更多技术信息。我们尊重原创,版权归原作者所有,若未能找到作者和出处望请谅解,敬请联系主编微信号:steel_tube,进行删除或付稿费,多谢!) |
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