Новый проект ускорителя завершил успешные испытания трансатлантических перевозок

13 декабря 2022 г. | Мадлен О'Киф

Самый мощный в мире пучок нейтрино стал на шаг ближе к тому, чтобы стать реальностью. Проект Proton Improvement Plan II, или PIP-II, достиг важной вехи в октябре, когда он успешно провел испытание транспортировки «фиктивного груза» между Национальной ускорительной лабораторией Ферми Министерства энергетики США за пределами Чикаго и лабораторией Дарсбери в Англии, за пределами Чикаго. из Ливерпуля. Испытания подтвердили, что исследователи системы будут использовать для доставки хрупких криомодулей, которые составят большую часть нового линейного ускорителя протонов в Фермилабе. Новая машина будет обеспечивать производство нейтрино для глубокого подземного эксперимента с нейтрино.

Члены международной коллаборации PIP-II из Великобритании, Франции и Индии будут разрабатывать, производить и собирать криомодули, необходимые для проекта, завершение которого запланировано на 2028 год. Чтобы обеспечить безопасную доставку готовых криомодулей в Фермилаб, команда PIP-II заранее проводит обширные транспортные испытания.

Каркас садится в грузовой самолет в О'Харе. Фото: Брайан Хартселл, Фермилаб

Для первого испытания в начале этого года сотрудники PIP-II собрали транспортную раму, которая станет прототипом будущей рамы для транспортировки криомодуля, и протестировали ее на шоссе. Команда PIP-II из Совета по науке и технологиям Великобритании по исследованиям и инновациям (STFC UKRI) при участии Fermilab руководила разработкой рамы.

В целях тестирования команда нагрузила раму аналогом криомодуля, называемым «фиктивным грузом»: бетонными блоками с размерами, весом и точками крепления настоящего криомодуля, длина которого составит 10 метров, а вес — 27 500 фунтов, или 12 500 килограммов.

Последнее испытание — первое трансатлантическое путешествие корпуса — началось 23 сентября в здании промышленного центра Фермилаб в Батавии, штат Иллинойс. Там команда установила макет груза и закрепила его внутри транспортной рамы, как и криомодуль. Они также оснастили систему датчиками для регистрации ударов, наблюдавшихся во время испытаний.

26 сентября кадр покинул Фермилаб в Батавии и на трейлере отправился в международный аэропорт О'Хара в Чикаго. Через два дня его погрузили на грузовой самолет и отправили в Люксембург; Аэропорт Люксембурга является штаб-квартирой и центром грузовой авиакомпании, поэтому все грузовые рейсы сначала должны проходить через небольшую страну. В аэропорту Люксембурга кадр встретили несколько членов команды Fermilab PIP-II. Используя большой кран, они выгрузили его из самолета, а затем подняли на прицеп грузовика, накрыв брезентом для поездки в Соединенное Королевство, которая вылетела 30 сентября.

«Успешная проверка транспортной рамы с использованием манекена является свидетельством целенаправленного международного сотрудничества, которое включает в себя PIP-II». — Сараван Чандрасекаран

После длительного путешествия, включая проезд через туннель под Ла-Маншем, 3 октября рама достигла лаборатории Дарсбери, исследовательской лаборатории, расположенной недалеко от Ливерпуля и управляемой STFC UKRI. Партнеры PIP-II сняли панели и макет груза с рамы и осмотрел датчики, бампера, пружины и прочее железо. После проверки всех компонентов они снова собрали транспортную систему, погрузили ее в грузовик и 5 октября отправили обратно в Фермилаб. Груз-манекен вернулся в Батавию, штат Иллинойс, 11 октября.

«Я бы назвал это безоговорочным успехом», — сказал Джеремайя Хольцбауэр, менеджер транспортного подпроекта PIP-II в Fermilab. «Все прошло примерно так хорошо, как мы могли надеяться».

Джон Льюис, менеджер проекта по вкладу STFC в PIP-II, согласился. «Для нас это важное мероприятие по снижению рисков — и настоящее испытание рамы, разработанной Митчеллом Кейном из нашей группы проектов и машиностроения», — сказал он. «Также здорово иметь возможность снова принять наших коллег из Фермилаб в лаборатории Дарсбери. Тесное сотрудничество с Джереми Хольцбауэром, Адамом Виксоном и Райаном Тидом укрепило наши рабочие отношения между двумя лабораториями».