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液化空气
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CERN - LHC.

探索宇宙的起源

欧洲核子研究中心(CERN)是世界上最大、最负盛名的科学实验室之一。它的研究人员所做的工作旨在揭示宇宙的基本定律和物质的最终成分,在日常生活中有许多应用,特别是在医学和计算机领域。

CERN使用的最先进的仪器是大型强子撞机(LHC),液化空气设计的颗粒加速器是一种独特的复杂低温分配系统。

让时光倒流的机器

大型强子对撞机(LHC)于2008年投入使用世界上最大,最强大的粒子加速器。在加速器内部,两个高能粒子束在靠近在超高压真空处的单独梁管中的相反方向上的光速接近光速。然后,它们将在一个27公里的环上碰撞地下,以重建宇宙第一时刻盛行的条件。

磁体必须冷却到-271°C,比外层空间本身的温度还要低。

对这些碰撞的分析和他们创造的数千种粒子可以更好地了解宇宙如何诞生。2012年,LHC使其可以证明存在的存在希格斯玻色子它是粒子物理标准模型的基本粒子,用来描述构成宇宙的组成部分。

通过超导电磁铁围绕加速器环引导颗粒,其磁场比地球自身磁场大100,000倍。需要这种电力来保持轨道上的两个粒子梁'并确保它们碰撞。磁铁必须冷却至-271°C它的温度比外太空本身还要低。

分配液氦的挑战是多方面的

作为一名核仁康乃塞自1975年以来,Air Liquide首先实现了LHC建设项目的一部分:设计和生产世界上最大的低温系统,能够在27公里的环周围分配100公吨液体氦气。

空中液化空气首先是LHC建设项目的一部分。

LHC直接与液化空气公司设计的液氦分配系统相连将1,700个超导电磁铁冷却至其最佳工作温度-271°C

液化空气作为LHC建设项目的一部分,已经实现了世界第一:设计和生产世界上最大的低温系统,能够在27公里的环上分布100吨液氦。

实现这个世界首先要求我们克服三项主要技术挑战:

  • 冷却1,700个电磁铁大约27公里的环形温度为1.9 k(-271°C),这一温度只比绝对零度高1.9度。绝对零度是可能的最低温度(开氏温标为0K,摄氏温标为-273.15℃)
  • 设计,制造和装配3000多个用于创建低温系统完整
  • 制造300个连接点(精度为1/10毫米)在低温系统和大型强子对撞机磁体之间,所有三个维度的装配公差都在0.2%到1%之间

这种低温系统的特殊规模使其成为该组织实现的最大的技术挑战之一。