第一個超導磁鐵已在歐洲核子研究中心為NUSTAR(核結構天體物理學和反應)進行了測試,這是未來國際反質子和離子研究設施 ( FAIR ) 的實驗之一,目前正在 GSI 實驗室(亥姆霍茲中心德國達姆施塔特的重離子研究)。
FAIR 預計將于 2025 年開始調試其第一次實驗。它是一個多用途加速器設施,除了提供反質子和稀有同位素二次束外,還將提供從質子到鈾離子的各種強度和能量的束。它將使科學家能夠產生和研究涉及罕見的奇異強子態或罕見的、壽命非常短的放射性核的反應。
該項目于 2010 年 10 月 4 日啟動,當時九個伙伴國家(芬蘭、法國、德國、印度、波蘭、羅馬尼亞、俄羅斯、斯洛文尼亞和瑞典)簽署了 FAIR 建設和運營的政府間協議。英國于 2013 年作為準成員加入該項目,捷克共和國是一個有抱負的合作伙伴。
作為本組織與 GSI-FAIR 于 2012 年簽署的合作協議的一部分,用于超級碎片分離器 ( SuperFRS ) (NUSTAR 實驗的核心設備)的56 個磁體組件將在 CERN 進行全面測試和驗證。
因此,將在實驗室測試 32 個多重峰和 24 個偶極子。為此,在歐洲核子研究中心的 180 號大樓中專門設計并建造了一個新的測試設施,以驗證不少于 30 種類型的磁鐵。CERN 和 GSI 的專家創建了三個測試臺,以容納長達 7 米、高 3.5 米的磁鐵組件。最重的重達 70 噸,是 LHC 偶極子重量的兩倍多。“已經開發了一個大型復雜的低溫系統,結合了兩個預冷/預熱裝置和一個 4.5 K 液氦制冷機,”低溫系統工作包負責人 Antonio Perin 解釋說。“該工廠專為連續運行而設計:驗證測試在一個工??作臺上進行,第二個工作臺冷卻,第三個工作臺升溫;每個磁鐵的測試序列持續大約六周。” 在測試期間,磁體通電至其標稱電流,并且它們的磁場被準確映射。電源和磁測量系統已適應新的測試設施,這要歸功于 CERN 現有能力的獨特組合。
“我們目前正在測試第一批磁鐵;系列將于明年交付。到 2026 年,所有 56 個磁鐵組件都應進行測試,”歐洲核子研究中心該項目的技術協調員 Germana Riddone 說。“許多 CERN 小組和 GSI 合作伙伴都參與了新測試設施的成功安裝和調試,現在仍在進行驗證測試。與 GSI 的這種合作是 CERN 如何與國家基礎設施攜手合作以及如何增加共同價值的一個很好的例子。我們真的很高興地報告,一切都在按照更新的計劃順利進行。”