近日，在歐洲核子研究中心的大型磁體測試大廳內，高亮度大型強子對撞機(LHC)測試臺的組裝工作已步入最后階段，為下一代大型強子對撞機的運行筑牢基礎。目前，測試臺的所有部件均已安裝就位，團隊正全力開展部件連接工作。

所有 LHC 的目標和其他元素都是在適當的位置進行的高級發光。 (圖片：弗洛倫斯·湯普森/歐洲核子研究中心)

這個長達95米的設施，是安裝在ATLAS和CMS實驗兩側新部件的復制品。高亮度LHC產生的積分亮度將比現有LHC高出十倍，這意味著在運行期間碰撞次數將增加十倍。

由于碰撞次數增多，束流密度增大，因此需要能產生更高磁場的磁體，以便在實驗中束流相遇前將其擠壓得更緊密。新的四極磁體(稱為內三重磁體)由鈮錫超導線圈制成，可產生高達11.3特斯拉的磁場，而LHC目前使用的鈮鈦內三重磁體僅能產生8.3特斯拉的磁場。這是此類磁體首次應用于加速器。

內三重弦測試臺(簡稱“IT String”)配備了六塊鈮錫四極磁體，它們被組合在四個低溫恒溫器中。該裝置還包含校正磁體和偶極磁體，偶極磁體負責將束流匯聚在同一管道中，使其在探測器中心對撞。所有這些磁體均由歐洲核子研究中心(CERN)和國際合作機構生產，且在安裝到測試臺之前都經過了單獨測試。

這些重達10至18噸的磁體，需借助一整套搬運設備，通過精細操作才能精準定位。它們被整合到去年安裝的基礎設施中，該基礎設施配備了低溫冷卻管線，可使磁體在-271°C(1.9 K)的溫度下保持導電狀態運行;此外，還配備了一條高度創新的供電線路。

“測試臺的目的是檢查電路在實際條件下的整體性能，”IT String項目負責人瑪塔·巴伊科(Marta Bajko)解釋道，“這將使我們能夠調整組件的安裝程序，以及在LHC第三次長期停機期間對其進行調試。”

目前，幾個團隊正在協同工作，有時甚至同時開展，以連接和檢查多個電源、真空絕緣系統、低溫冷卻系統和儀器儀表。瑪塔·巴伊科表示：“這讓他們有機會在進入隧道之前，在受控的環境中進行訓練并積累經驗。”

磁體的電氣連接操作復雜，磁體由一個總電流超過10萬安培的冷供電系統供電。連接磁體需要使用特殊的釬焊技術進行大約70次互連，以確保超導電路的連續性。經過一系列檢查后，管道被焊接，并由真空專家驗證電路的密封性。

試驗臺上還在測試其他創新技術，例如遠程對準系統，該系統可以沿95米的長度以十分之一毫米的精度調整磁鐵的位置。

據悉，安裝和驗證工作將持續到秋季。屆時，該生產線將開始使用超流氦冷卻至-271°C(1.9 K)，目標是在年底前開始為磁體供電。

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