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HL-LHC CCT超导磁体全尺寸样机研制成功
2020-09-02|文章来源:加速器中心 近代物理研究所 |【
 

  92日,由中国团队为欧洲核子研究中心(CERNConseil Européenn pour la Recherche Nucléaire)大型强子对撞机亮度升级项目(HL-LHCHigh-Luminosity Large Hadron Collider)研制的斜螺线管型(CCT, Canted-Cosine-Theta)双孔径超导磁体全尺寸样机,在顺利通过4K环境下磁场强度、磁场质量,以及数次3.5小时运行稳定性等性能测试后,由天津港发往CERN。该磁体样机除轭铁材料(由CERN免费提供)及线材绝缘材料,其他主要原材料采购、部件加工及制作全部在国内完成;样机各项参数在低温测试中均达到了设计指标,验证了立足国内的技术及工艺路线的可行性,为后续12套正式磁体的制作奠定了基础。 

  HL-LHC CCT超导磁体项目由中科院高能所牵头,联合中科院近代物理所及西部超导、聚能磁体、高能锐新、合肥科烨等国内相关企业,共同完成13台(1台样机加12台正式磁体)双孔径轨道校正磁体的研制任务;交付CERN后,与HL-LHC项目中其它性能升级的装备一起,应用于周长27公里的LHC加速器中,将其对撞亮度提高5倍;磁体采用双孔CCT二极线圈结构,在两个孔径内分别产生一个水平方向及一个垂直方向的偏转磁场。线圈孔径均为105mm,孔中心间距为188mm。磁体运行电流为394A,每个孔径可提供5Tm的积分场,用于控制束流轨道的交叉角和偏差。磁体外径为614mm,长度为2.2m,整个磁体重量约为4200kgHL-LHC CCT磁体将是新型CCT结构的超导磁体首次应用于粒子加速器中。  

  HL-LHC CCT磁体样机的研制成功,不仅验证了新型CCT磁体国内技术及工艺路线的可行性,还培养锻炼了从磁体设计、制作工艺、质量管控到低温性能测试的完整的人员队伍,为我国后续即将开展的强流重离子加速器装置(HIAFHigh Intensity heavy ion Accelerator Facility)等同样采用CCT超导磁体技术的项目建设奠定了人员及技术基础。 

 

1. )20189月,中国团队与CERN签订HL-LHC CCT磁体相关合作协议; 下)HL-LHC项目中不同国家承担的超导磁体研制任务分布。 

 

2. )HL-LHC CCT超导磁体样机端部结构;右)磁体运行稳定性测试 

 

3. 磁体在兰州近代物理所完成低温性能测试后,打包发往CERN 


 
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