近日，在欧洲核子研究中心的大型磁体测试大厅内，高亮度大型强子对撞机(LHC)测试台的组装工作已步入最后阶段，为下一代大型强子对撞机的运行筑牢基础。目前，测试台的所有部件均已安装就位，团队正全力开展部件连接工作。
所有 LHC 的目标和其他元素都是在适当的位置进行的高级发光。 (图片：弗洛伦斯·汤普森/欧洲核子研究中心)
这个长达95米的设施，是安装在ATLAS和CMS实验两侧新部件的复制品。高亮度LHC产生的积分亮度将比现有LHC高出十倍，这意味着在运行期间碰撞次数将增加十倍。
由于碰撞次数增多，束流密度增大，因此需要能产生更高磁场的磁体，以便在实验中束流相遇前将其挤压得更紧密。新的四极磁体(称为内三重磁体)由铌锡超导线圈制成，可产生高达11.3特斯拉的磁场，而LHC目前使用的铌钛内三重磁体仅能产生8.3特斯拉的磁场。这是此类磁体首次应用于加速器。
内三重弦测试台(简称“IT String”)配备了六块铌锡四极磁体，它们被组合在四个低温恒温器中。该装置还包含校正磁体和偶极磁体，偶极磁体负责将束流汇聚在同一管道中，使其在探测器中心对撞。所有这些磁体均由欧洲核子研究中心(CERN)和国际合作机构生产，且在安装到测试台之前都经过了单独测试。
这些重达10至18吨的磁体，需借助一整套搬运设备，通过精细操作才能精准定位。它们被整合到去年安装的基础设施中，该基础设施配备了低温冷却管线，可使磁体在-271°C(1.9 K)的温度下保持导电状态运行;此外，还配备了一条高度创新的供电线路。
“测试台的目的是检查电路在实际条件下的整体性能，”IT String项目负责人玛塔·巴伊科(Marta Bajko)解释道，“这将使我们能够调整组件的安装程序，以及在LHC第三次长期停机期间对其进行调试。”
目前，几个团队正在协同工作，有时甚至同时开展，以连接和检查多个电源、真空绝缘系统、低温冷却系统和仪器仪表。玛塔·巴伊科表示：“这让他们有机会在进入隧道之前，在受控的环境中进行训练并积累经验。”
磁体的电气连接操作复杂，磁体由一个总电流超过10万安培的冷供电系统供电。连接磁体需要使用特殊的钎焊技术进行大约70次互连，以确保超导电路的连续性。经过一系列检查后，管道被焊接，并由真空专家验证电路的密封性。
试验台上还在测试其他创新技术，例如远程对准系统，该系统可以沿95米的长度以十分之一毫米的精度调整磁铁的位置。
据悉，安装和验证工作将持续到秋季。届时，该生产线将开始使用超流氦冷却至-271°C(1.9 K)，目标是在年底前开始为磁体供电。
