作者:欧洲核子研究中心安娜·谢弗 位于地表的冷箱长约6米,直径约3米
所有元件都是真空绝缘的,以限制热辐射
信用:欧洲核子研究中心 大型强子对撞机(LHC)是地球上最冷的地方之一
1
9 K (-271
3℃)其主磁体的工作温度甚至低于2
7 K (-270
5摄氏度)
为了让LHC达到这个温度,120吨的液氦围绕着加速器血管中的闭合回路流动
LHC冷却系统由低温岛组成,共有八个氦制冷机
加速器上每个偶数编号的点(点2、4、6和8)有两个冰箱,一个可追溯到大型正负电子对撞机时代,另一个较新的冰箱可追溯到LHC的初创时期
LEP冰箱由两个冷箱组成——一个在表面,另一个在隧道的下游,将氦气从室温冷却到20 K (-253
15℃)和20 K至4
和一个位于洞穴中的装置,在1
9 K
“这些冰箱可以追溯到1994年,但是从那以后它们经历了一系列的升级,特别是为2006年的LHC做准备,”埃马纽埃尔·蒙内雷特说,他是从事制冷项目的CRG技术小组的工程师
“当时,它们的冷却功率从12千瓦增加到16千瓦,为4
5 K
" 在LS2期间,LEP冰箱在第4点进行了进一步升级,在第4点将其冷却功率提高到18千瓦
5 K,为HL-LHC(高亮度LHC)做准备:“4号点制冷机对HL-LHC至关重要,因为除了冷却3-4区和4-5区,它们还必须冷却安装射频腔的部分,这需要相当大的冷却量,”艾曼纽·蒙内雷特继续说道
新的涡轮机及其热交换器,最近安装在4号点的下部冷箱中
涡轮机安装在一个专门开发的接口上,以便从冷箱外部安装
信用:欧洲核子研究中心 为了实现这一重要的额外2千瓦,4号点的每个冷箱中的四个涡轮机和热交换器已被性能更高的等效物所取代
对于地面上的冷箱来说,这项任务相对简单,工人很容易接近(见图1),但对于隧道中的冷箱来说,这项任务更加艰巨
埃马纽埃尔·蒙内雷特解释说:“我们没有预料到不可能进入比地表更紧凑的隧道冷箱。”
“通过与制造商的密切合作,我们最终找到了一种解决方案,可以从外部更换涡轮机和交换器
" 多亏了制造商在几个月内开发的新接口(见图2),负责该项目的团队能够安装涡轮机和交换器,而不必从冷箱内部连接它们
这种新设备刚刚投入使用,将于本月底投入使用
LHC已经开始降温 10月5日,在4-5区开始了LHC LS2后的冷却
冷却分三个阶段进行:从室温到80 K,从80 K到4K
5 K,最后从4
5 K至1
9 K
一个扇区冷却到1大约需要7周的时间
9 K,包括仪表和过程控制系统的检查和调整
扇区逐渐冷却,一个接一个
因此,LHC将在2021年春季达到其标称温度
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