9月2日，由中國團隊為歐洲核子研究中心(CERN，Conseil Européenn pour la Recherche Nucléaire)大型強子對撞機亮度升級項目（HL-LHC，High-Luminosity Large Hadron Collider）研制的斜螺線管型(CCT, Canted-Cosine-Theta)雙孔徑超導磁體全尺寸樣機，在順利通過4K環(huán)境下磁場強度、磁場質(zhì)量，以及數(shù)次3.5小時運行穩(wěn)定性等性能測試后，由天津港發(fā)往CERN。該磁體樣機除軛鐵材料（由CERN免費提供）及線材絕緣材料，其他主要原材料采購、部件加工及制作全部在國內(nèi)完成；樣機各項參數(shù)在低溫測試中均達到了設(shè)計指標，驗證了立足國內(nèi)的技術(shù)及工藝路線的可行性，為后續(xù)12套正式磁體的制作奠定了基礎(chǔ)。
HL-LHC CCT超導磁體項目由中科院高能所牽頭，聯(lián)合中科院近代物理所及西部超導、聚能磁體、高能銳新、合肥科燁等國內(nèi)相關(guān)企業(yè)，共同完成13臺（1臺樣機加12臺正式磁體）雙孔徑軌道校正磁體的研制任務(wù)；交付CERN后，與HL-LHC項目中其它性能升級的裝備一起，應(yīng)用于周長27公里的LHC加速器中，將其對撞亮度提高5倍；磁體采用雙孔CCT二極線圈結(jié)構(gòu)，在兩個孔徑內(nèi)分別產(chǎn)生一個水平方向及一個垂直方向的偏轉(zhuǎn)磁場。線圈孔徑均為105mm，孔中心間距為188mm。磁體運行電流為394A，每個孔徑可提供5Tm的積分場，用于控制束流軌道的交叉角和偏差。磁體外徑為614mm，長度為2.2m，整個磁體重量約為4200kg。HL-LHC CCT磁體將是新型CCT結(jié)構(gòu)的超導磁體首次應(yīng)用于粒子加速器中。
HL-LHC CCT磁體樣機的研制成功，不僅驗證了新型CCT磁體國內(nèi)技術(shù)及工藝路線的可行性，還培養(yǎng)鍛煉了從磁體設(shè)計、制作工藝、質(zhì)量管控到低溫性能測試的完整的人員隊伍，為我國后續(xù)即將開展的強流重離子加速器裝置(HIAF，High Intensity heavy ion Accelerator Facility)等同樣采用CCT超導磁體技術(shù)的項目建設(shè)奠定了人員及技術(shù)基礎(chǔ)。
圖1. 上)2018年9月，中國團隊與CERN簽訂HL-LHC CCT磁體相關(guān)合作協(xié)議; 下）HL-LHC項目中不同國家承擔的超導磁體研制任務(wù)分布。
圖2. 左)HL-LHC CCT超導磁體樣機端部結(jié)構(gòu)；右）磁體運行穩(wěn)定性測試。
圖3. 磁體在蘭州近代物理所完成低溫性能測試后，打包發(fā)往CERN。
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