6月24日，記者從中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所獲悉，位于廣東江門的江門中微子實(shí)驗(yàn)（JUNO）地下700米的實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)，中心探測(cè)器不銹鋼主結(jié)構(gòu)最后一個(gè)拼裝單元吊裝合攏，標(biāo)志著中心探測(cè)器不銹鋼主結(jié)構(gòu)安裝工作順利完成。
江門中微子實(shí)驗(yàn)核心探測(cè)設(shè)備——中心探測(cè)器位于地下實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)44米深的水池中央，其不銹鋼主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用直徑約41米的球形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式，也稱作不銹鋼網(wǎng)殼。作為探測(cè)器的主支撐結(jié)構(gòu)，它將承載35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、兩萬(wàn)噸液體閃爍體、兩萬(wàn)只20英寸光電倍增管、兩萬(wàn)五千只3英寸光電倍增管、前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈、隔光板等諸多關(guān)鍵部件。
不銹鋼主結(jié)構(gòu)由預(yù)制的焊接H型鋼通過(guò)12萬(wàn)套高強(qiáng)螺栓拼接而成，結(jié)構(gòu)制造精度要求非常高，連接孔與環(huán)槽鉚釘?shù)陌惭b間隙不超過(guò)1毫米，球形網(wǎng)殼網(wǎng)格拼裝精度小于3毫米，是目前國(guó)內(nèi)最大的單體不銹鋼主結(jié)構(gòu)。
自2013年立項(xiàng)以來(lái)，高能所與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，攻克諸多工藝技術(shù)難題，解決了大型不銹鋼復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形問(wèn)題，通過(guò)特殊工裝和工法完成了所有構(gòu)件在工廠的高精度預(yù)拼裝；研發(fā)了不銹鋼表面粗化技術(shù)，該技術(shù)將不銹鋼表面抗滑移系數(shù)從普通的0.2提高到0.5以上；同時(shí)針對(duì)JUNO項(xiàng)目的特殊需求研制了高強(qiáng)不銹鋼短尾環(huán)槽鉚釘。
不銹鋼主結(jié)構(gòu)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)安裝經(jīng)理何偉表示，不銹鋼主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與預(yù)研過(guò)程中獲得了多項(xiàng)技術(shù)發(fā)明專利授權(quán)，同時(shí)帶動(dòng)提升了相關(guān)制造企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和綜合實(shí)力；其中不銹鋼短尾環(huán)槽鉚釘技術(shù)經(jīng)中國(guó)機(jī)械通用零部件工業(yè)協(xié)會(huì)鑒定，首次用于不銹鋼鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)據(jù)此發(fā)布，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
在不銹鋼網(wǎng)殼現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，為了保證安裝質(zhì)量、提高安裝速度，同時(shí)滿足實(shí)驗(yàn)高潔凈度的要求，工程技術(shù)人員不斷摸索優(yōu)化拼裝單元和安裝工法，并且改進(jìn)了鉚釘槍的使用，有效減少了鉚接不良率和返修數(shù)量，保證了質(zhì)量和工期。
江門中微子實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用單主線多副線并行的高效建設(shè)方案。在中心探測(cè)器不銹鋼網(wǎng)殼安裝過(guò)程中，同步進(jìn)行了反符合探測(cè)器主支撐結(jié)構(gòu)和有機(jī)玻璃升降平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)安裝。
不銹鋼主結(jié)構(gòu)的合攏也意味著有機(jī)玻璃球現(xiàn)場(chǎng)安裝的開(kāi)始，中心探測(cè)器結(jié)構(gòu)中的有機(jī)玻璃球直徑35.4米，壁厚120毫米，重600多噸，是世界上最大的單體有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)和建造在國(guó)內(nèi)外都無(wú)先例，如何突破傳統(tǒng)工藝，在短期內(nèi)順利完成這一球體建造是項(xiàng)目組面臨的又一巨大挑戰(zhàn)。
江門中微子實(shí)驗(yàn)位于廣東省江門市開(kāi)平市，是由中科院和廣東省共同建設(shè)的大科學(xué)裝置，同時(shí)也是一個(gè)大型的國(guó)際合作項(xiàng)目。2015年開(kāi)始建設(shè)，計(jì)劃2023年建成運(yùn)行，以測(cè)定中微子質(zhì)量順序、精確測(cè)量中微子混合參數(shù)為主要科學(xué)目標(biāo)，并進(jìn)行其他多項(xiàng)科學(xué)前沿研究。江門中微子實(shí)驗(yàn)的實(shí)施將使我國(guó)在中微子研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位得到進(jìn)一步鞏固，并成為國(guó)際中微子研究的中心之一。
源自文匯報(bào)2022.6.25版 原地址：http://wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/kjwz/20220625/473481.html?timestamp=1656294939288
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