大发快三平台 低温所MICE超导耦合磁体系统设计获得国际评审专家高度评价

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低温所MICE超导耦合磁体系统设计获得国际评审专家高度评价

发布时间:2019-10-27 21:12:59

    哈工大报讯(莉文/图)5月16日至19日,在我校科学技术研究院低温与超导技术研究所,7位由粒子物理、低温与超导以及机械工程领域的国际专家组成的国际评审小组,代表MICE国际合作组,对哈工大承担的m介子离子化冷却试验装置(Muon Ionization Cooling Experiment--MICE)中超导耦合磁体系统的设计进行了评审。7位国际专家分别来自美国劳伦斯伯克利国家实验室、美国费米国家实验室和英国牛津大学、英国的卢瑟福阿普尔顿实验室。在5月16日评审会正式开始前,哈工大王树国校长和科研处郭斌处长接见与会专家,进行了亲切交谈。
    在3天的设计评审中,哈工大低温所MICE项目组成员向评审专家组报告了超导耦合磁体系统工程设计的各个技术细节,并圆满回答了专家们的各种问题。5月19日上午,专家组主席、英国卢瑟福阿普尔顿实验室资深物理和超导专家Elwyn Baynham宣读了评审组专家意见:评审组对哈工大低温所MICE项目组的科研水平和设计工作的质量表示祝贺,MICE项目组出色的辛勤工作使得该次评审获得成功。哈工大低温所在过去半年承担的MICE项目工作令人印象深刻,体现出哈工大为实现MICE和MUCOOL中超导耦合磁体的研制开展了真正有价值的工作。评审过程中的技术陈述和提交的工程设计报告对超导耦合磁体系统从设计、制造、集成及相关的测试进行了全面的论述,表现出对该系统的充分了解,其中低温恒温器组件的设计技术细节尤其给人留下深刻的印象。这是一个非常肯定的评审,评审组将建议MICE合作组正式批准启动超导耦合磁体系统加工制造工作。
    评审专家组充分肯定了哈工大低温所的设计工作和水平,也就一些技术细节提出了改进建议和研究方法,并赞成低温所在美国劳伦斯伯克利国家实验室的协助下尽快开展试样超导线圈的绕制和试验工作。
    通过半年来紧张辛苦的MICE项目设计工作的实施和此次评审,哈工大低温所MICE项目组成员(由在读研究生和教研人员组成)获益匪浅。由于超导耦合磁体系统的研制是与美国劳伦斯伯克利国家实验室合作开展的,在设计过程中,国际著名低温超导专家美国劳伦斯伯克利国家实验室Dr.Michael.A.Green多次来哈进行技术交流,使参加项目的老师和研究生了解并学习了低温超导领域国际前沿技术的同时,英语交流水平得到很大的提高。此次评审中,参与该项目的硕士生李兰凯同学、博士生吴红、郭兴龙和潘衡同学分别就自己承担的研究内容进行了多次报告(英语),并积极与评审专家进行技术交流。他们的工作得到了专家的认可,科研能力得到了提升。英国牛津大学机械工程专家Wing Lau离哈前甚至提出邀请低温所研究生前往英国牛津大学进行短期学术交流的建议。
    目前,以哈工大低温所王莉教授为项目负责人的MICE项目组正在积极开展下一阶段的工作:哈工大承担的超导耦合磁体系统将转入实质性的加工制造阶段,首要完成的就是中小超导螺线管线圈绕制机系统的研制和调试,开展试样超导线圈的绕制及测试,以及超导磁体低温测试台的建设工作。上述内容预期2007年末完成。
    美国劳伦斯伯克利国家实验室将根据评审意见,尽快与哈工大就MICE/MUCOOL超导耦合磁体系统的研制确立书面合作关系,并尽快提供试样超导线圈绕制及测试所需的超导线材和电源等。

    附:哈工大加入MICE合作项目组简介
    2006年6月, MICE(Muon Ionization Cooling Experiment,m介子离子化冷却实验)国际合作组Dr. Michael A. Green对哈尔滨工业大学在低温与超导工程技术领域的科研能力考察,批准了哈工大正式加入MICE国际合作组,共同开展MICE中微子物理科学研究装置的研制。哈工大将为该国际合作项目研制一对超导耦合磁体系统,包括超导磁体及低温冷却系统的设计、超导线圈绕制(大直径1.5-2.0米,7T高磁场等)、低温系统的制造以及超导磁体的励磁失超等测试。MICE国际合作组将为超导耦合磁体的研制提供关键设备和材料。超导耦合磁体系统预计于2008年末完成,并运往美国费密国家实验室调试,最终在英国卢瑟福阿普尔顿实验室安装运行。同时,哈工大将为美国MUCOOL合作组研制一套超导耦合磁体系统。2006年12月,MICE国际合作组项目负责人Michael S. Zisman等四人(美国劳伦斯伯克利国家实验室)一行访问哈工大,进行了详细的技术和国际合作有关事项的讨论。2006年12月末,哈工大低温所正式开始MICE超导耦合磁体系统的工程设计,以王莉教授为项目负责人,项目组由4个在读研究生、2位教师和3位设计人员构成。
    MICE为中国目前首个在中微子物理研究领域以“低温超导工程技术”加入的国际合作项目, MICE项目的实施,将提升中国在国际低温超导工程技术领域的地位和水平,为国内物理学家参加和开展中微子物理领域的研究提供实验契机;建立与众多国际一流研究院所和高校的学术交流,为广泛开展国际科技合作奠定基础;培养一批高水平的低温超导工程技术科研队伍和研究生。通过国际合作方式,可以尽快掌握国际先进的大直径(1.5米)、高场强超导磁体的设计、绕制、集成、干式冷却及测试的若干关键技术,形成具有中国自主知识产权的超导磁体研制能力;超导磁体测试平台的建立,将为低温与超导技术专业的教学和科研提供实验条件,为开展低温与超导工程技术领域的应用基础研究提供实验基地。

    附:MICE项目简介
    MICE作为国际中微子工厂NF (NeutrinoFactory) 或m介子对撞机MC (Muon Collider)的关键基础性研究装置,将建立世界上第一个介子离子化冷却实验装置,实验论证二十余年来困扰NF或MC研究中的最核心技术问题m介子冷却,研究结果是未来NF和MC成功的关键。中微子作为构成物质世界最基本的粒子,在最微观的粒子物理规律和最宏观的宇宙的起源及演化中都起着十分重大的作用。中微子物理研究领域的几次重大突破都获得了诺贝尔物理学奖。中微子物理已经成为目前国际粒子物理、天体物理与宇宙学研究的共同热点。NF/MC是正在预研中的将用于精确研究中微子振荡和电荷宇称CP破坏效应等的国际超级大科学工程研究装置,是目前国际上粒子物理研究领域的热点之一,而中微子CP破坏的测量与目前最有可能解释宇宙中物质―反物质不对称性的理论直接相联系。
    目前国际上开展NF/MC中微子物理研究的组织主要有国际中微子工厂委员会、美国的NFMCC和MuCool合作组,以欧洲粒子物理研究中心CERN为首的欧洲工作组、以日本高能加速器研究中心KEK为主的日本中微子工厂、英国中微子工厂工作组等。各研究组织通过国际合作方式,针对NFMC中的若干关键技术问题如汞发射高能粒子靶、m介子冷却等开展有关的基础理论、物理过程模拟和实验研究,建立国际型的实验研究装置如MICE、MERIT。中国近几年在中微子物理研究方面也倾注了强大的兴趣和支持,如2006年启动的预计投资2.4亿元人民币的“大亚湾反应堆中微子实验项目”,采用国际合作方式,以中国为主,美国、俄罗斯、捷克等国共同参与,主要目标是利用核反应堆产生的电子反中微子来测定中微子混合角q13。但是中国在国际NF/MC研究领域中还未占有一席之地。
    MICE项目已于2003年在英国和欧洲粒子物理研究中心CERN批准立项,实验装置将建立在英国卢瑟福阿普尔顿实验室 RAL,目前预算约2500万英镑,分阶段建设,预计2010年完成整个实验。该研究项目已经分别获得英国自然基金委、美国能源部和自然基金委、日本、意大利、荷兰、NFMCC、NuFact等的经费支持。迄今已经有欧美日十几个国家几十个大学、研究所和国家实验室加盟,中国目前仅哈尔滨工业大学加入合作小组。详情可参见http://hep04.phys.iit.edu/cooldemo/。


王树国校长走进低温所


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