近日，近代物理所磁鐵技術(shù)室科研人員利用TCF10低溫站及自建的超導(dǎo)磁體低溫測試平臺對CERN亮度升級項目(HL-LHC)，斜螺線管型(CCT)雙孔徑超導(dǎo)磁體進(jìn)行了測試。測試前后歷時2個月，先后完成了磁體機(jī)械檢測、電氣檢測、室溫磁場測量、低溫勵磁測試等多項內(nèi)容。

HL-LHC CCT超導(dǎo)磁體項目由高能物理所牽頭，近代物理所作為參與單位，計劃與各合作單位共同完成13臺(1臺樣機(jī)加12臺正式磁體)雙孔徑軌道校正磁體的研制任務(wù)，最終交付CERN，與HL-LHC中其它性能升級的裝備一起，將LHC加速器的對撞亮度提高5倍。其中，近代物理所承擔(dān)磁體磁場校核，以及室溫和低溫磁場測量任務(wù)。

圖1：MCBRDP2磁體到場進(jìn)行測試準(zhǔn)備(楊文杰/攝)

HL-LHC CCT磁體是目前近代物理所測試的尺寸最大，質(zhì)量最重，復(fù)雜程度最高的超導(dǎo)磁體。經(jīng)過一年多的精心準(zhǔn)備，磁鐵技術(shù)室建立了測試臺架并安裝了4m測試杜瓦;研制了2.3米諧波測量線圈和雙孔徑室溫反杜瓦;研發(fā)了失超探測和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，并對低溫系統(tǒng)進(jìn)行了全面的升級與改造。

在2個多月的測試過程中，測試團(tuán)隊精心組織，協(xié)調(diào)配合，克服重重困難，嚴(yán)格按照CERN的驗收標(biāo)準(zhǔn)開展各項工作。其中，低溫測試階段共進(jìn)行8輪勵磁測試，經(jīng)過多次失超鍛煉，兩孔徑均達(dá)到最大運行電流422A，且磁體表現(xiàn)出良好的失超記憶效應(yīng)，并最終實現(xiàn)了兩孔徑同時勵磁到設(shè)計電流(394A)并穩(wěn)定運行3.5個小時。經(jīng)高能所和CERN的專家判定，測試達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，測試過程滿足技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量控制要求。目前，該CCT磁體(編號MCBRDP2)已裝箱送往歐洲。

圖2：設(shè)計電流磁場質(zhì)量測量曲線連續(xù)穩(wěn)定運行測試曲線(歐賢金/提供)

圖3：MCBRDP2裝箱送往歐洲(楊文杰/攝)

近代物理所承建的“十二五”大科學(xué)裝置HIAF項目的HFRS束線超導(dǎo)磁體也采用CCT線圈結(jié)構(gòu)方案。CCT線圈具有磁場品質(zhì)高、組件少、運行電流低和易于裝配等優(yōu)點，目前已經(jīng)研制了半孔徑的四六極復(fù)合樣機(jī)，正在進(jìn)行全尺寸樣機(jī)的研制工作。MCBRDP2磁體測試是對超導(dǎo)測試系統(tǒng)和人員隊伍的一次全面的考察和鍛煉，為HIAF項目超導(dǎo)磁體的測試工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

圖4：MCBRDP2磁體測試團(tuán)隊(楊文杰/提供)