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投稿用户 • 2022年12月19日 pm5:18 • 短视频攻略 • 阅读 80

框架在奥黑尔国际机场登上货机。来源：布莱恩·哈特塞尔，费米实验室

世界上最强大的中微子束离成为现实又近了一步。质子改进计划II或PIP-II项目在10月份达到了一个里程碑，当时它成功地在芝加哥郊外的美国能源部费米国家加速器实验室和利物浦郊外的英格兰达斯伯里实验室之间进行了“虚拟负载”的运输测试。

该测试验证了系统研究人员将用于运送精密的低温模块，这些模块将构成费米实验室新型线性质子加速器的很大一部分。新机器将为深层地下中微子实验的中微子生产提供动力。

来自英国、法国和印度的国际PIP-II合作成员将开发、制造和组装该项目所需的低温模块，该项目计划于2028年完成。为了确保完成的低温模块能够安全到达费米实验室，PIP-II团队正在提前进行广泛的运输测试。

在今年早些时候的第一次测试中，PIP-II合作者组装了一个运输框架，该框架将成为最终冷冻模块运输框架的蓝图，并在高速公路上进行了试驾。英国研究与创新科学技术设施委员会（STFC UKRI）的PIP-II团队在费米实验室的投入下，领导了框架的设计。

出于测试目的，该团队在框架上装载了一个称为虚拟负载的低温模块模拟物：混凝土块，带有实际低温模块的尺寸、重量和安装点，长 10 米，重 27，500 磅或 12，500 公斤。

首次试飞

最新的测试——该框架的第一次跨大西洋航行——于9月23日在伊利诺伊州巴达维亚的费米实验室工业中心大楼开始。在那里，团队安装了假负载并将其固定在运输框架内，就像冷冻模块一样。他们还为系统配备了传感器，以捕获测试期间观察到的冲击。

9月26日，车架离开巴达维亚的费米实验室，通过拖车前往芝加哥奥黑尔国际机场。两天后，它被装上货机，飞往卢森堡;卢森堡机场是货运航空公司的总部和枢纽，因此所有货运航班都必须首先经过这个小国。

在卢森堡机场，费米实验室PIP-II团队的几名成员遇到了框架。他们使用一台大型起重机将其从飞机上卸下，然后将其提升到卡车的拖车上，用防水布覆盖它，用于9月30日出发的英国公路旅行。

“使用假负载成功验证运输框架证明了包括PIP-II在内的专门国际合作，”Saravan Chandrasekaran说。

经过漫长的公路旅行，包括通过英吉利海峡隧道，框架于10月3日到达达斯伯里实验室，这是一个位于利物浦附近的研究实验室，由STFC UKRI运营。PIP-II合作伙伴从框架上拆下了面板和假负载，并检查了传感器，保险杠，弹簧和其他硬件。在检查了所有组件后，他们重新组装了运输系统，将其装载到卡车上，并于10月5日将其送回费米实验室。假人于10月11日返回伊利诺伊州巴达维亚。

成功合作的标志

“我会称之为无条件的成功，”费米实验室PIP-II运输子项目经理Jeremiah Holzbauer说。“一切都和我们希望的一样顺利。”

STFC对PIP-II的贡献项目经理Jon Lewis对此表示赞同。“这对我们来说是一项重大的降低风险练习，也是对我们项目和机械工程小组的米切尔·凯恩（Mitchell Kane）设计的框架的真正测试，”他说。“能够再次在达斯伯里实验室接待我们的费米实验室同事也很棒。与Jeremiah Holzbauer，Adam Wixson和Ryan Thiede密切合作，加强了我们两个实验室之间的工作关系。

费米实验室PIP-II 650-MHz低温模块技术经理Saravan Chandrasekaran说：“使用假负载成功验证运输框架证明了包括PIP-II在内的专门国际合作。

该团队使用尽可能现实的程序、技术和监督来执行测试。从隔离系统和振动仪器到搬运、物流和海关，该测试密切模拟了真实低温模块在运输过程中将经历的内容。好消息是：运输系统的所有方面都通过此测试进行了验证。

PIP-II的下一步是使用相同的框架将一个复杂的原型冷冻模块运送到英国，现在在费米实验室组装，然后返回。在装运前、在STFC UKRI和返回后对原型进行测试将证明运输过程可以在长途运输过程中保护这些精密系统。该测试目前计划于 2023 年初进行。

几年后，STFC将在自己的运输框架中将生产低温模块运送到费米实验室，用于建造PIP-II。

STFC UKRI技术协调员、STFC达斯伯里实验室加速器和技术中心副主任Peter McIntosh表示：“我们与费米实验室为STFC提供用于PIP-II的超导低温模块的强大合作计划在很大程度上依赖于我们安全运输这些高度复杂和脆弱系统的能力。“我们开发的运输框架对于确保我们能够提供足够的保护至关重要。

“最近的运输测试不仅为如何有效抑制冲击载荷提供了重要证据，而且还使达斯伯里团队能够验证许多当地物流程序，”麦金托什说。“第一次评估对于执行下一次重大验证时将证明非常重要。

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