近日，質子改進計劃II(PIP-II)項目在費米實驗室取得了重要進展，其早期常規設施子項目順利完成，這是升級費米實驗室粒子加速器綜合設施的關鍵，包括支持 PIP-II 新低溫工廠的基礎設施和建筑系統。

PIP-II項目旨在費米實驗室建造一臺強大的新型線性粒子加速器，采用最先進的超導射頻技術，為深層地下中微子實驗(DUNE)產生中微子束。DUNE作為世界上最全面的中微子實驗，計劃于2028年啟動。此外，加速器的升級還將為未來幾十年的先進高能物理實驗提供有力支持。

11月22日，美國能源部獨立項目審查小組經過評估后建議，PIP-II早期常規設施子項目已具備接受關鍵決策4(CD-4)批準的條件。CD-4是五個批準階段(CD-0至CD-4)中的最后一個階段，意味著早期常規設施子項目已圓滿完成，并將開始與運營過渡相關的系列活動。常規設施包括建筑物內的電線、管道、照明等基本和必要系統，以確保其正常運行。

能源部獨立項目審查小組建議，在 11 月費米實驗室進行審查后，PIP-II 早期常規設施子項目已準備好獲得關鍵決策 4 的批準。圖片來源：費米實驗室 Dan Svoboda

此次里程碑的達成不僅展示了PIP-II項目的穩步推進，也驗證了美國能源部科學辦公室采用的子項目模型的成功。該模型將項目拆分為多個獨立單元，每個單元擁有獨立的領導團隊、計劃和戰略，通過為特定子項目提供資金，有效促進了建設的順利進行。

PIP-II常規設施經理史蒂夫·迪克森表示：“ECF(早期常規設施)子項目提供了一種有效的方法來提前建造部分PIP-II常規設施，使我們能夠實現進度和成本目標。這尤其具有挑戰性，因為該子項目是在疫情期間建造的。它的成功要歸功于能源部和費米實驗室之間的密切協調。”

PIP-II項目經理克里斯蒂安·博福也強調了子項目模型在提高效率方面的重要作用，指出子項目是項目管理中非常有效的工具，可以在工作進行過程中實現適應性。

2024 年費米實驗室 PIP-II 場地的鳥瞰圖，其中低溫工廠大樓(前景)。圖片來源：Ryan Postel，費米實驗室

ECF子項目的重點包括場地準備(修建道路和重建冷卻池)、建造低溫廠房、安裝隔離冷卻回路以及安裝工藝電力變壓器。自2020年7月獲得美國能源部CD-2/3批準以來，費米實驗室開始低溫廠房的場地準備和建設，并于2022年11月正式獲得場地工作的驗收。2023年4月，費米實驗室慶祝低溫廠房竣工。

值得一提的是，該低溫設備是印度原子能部提供的實物捐贈，也是國際合作伙伴向PIP-II提供的眾多實物捐贈中最大的一個。目前，由歐洲工業界建造的冷箱正在運往費米實驗室，預計將于12月底抵達。

費米實驗室辦公室聯邦項目主管Steven Neus表示：“PIP-II ECF子項目的完成對費米實驗室和能源部來說是重要的一步，為全球高能物理學界提供了一個世界一流的平臺。它將使世界領先的探索實驗成為可能，進一步探究宇宙的基本性質。”