明年二月份還將在地下安裝兩個較小冷箱，啟動下一階段冷卻。

高亮度大型強子對撞機（HL-LHC）的基礎(chǔ)建設(shè)上周取得重大物流與技術(shù)進展：兩個大型冷箱在ATLAS和CMS實驗站點成功安裝。

這些部件是加速器未來運行所需升級低溫系統(tǒng)的核心組成部分，目前計劃于203年投入運行。

這兩個圓柱形冷箱長16米、直徑3.5米，由德國工程公司林德制造完成。為運抵CERN園區(qū)，這些重型設(shè)備經(jīng)歷了復(fù)雜的運輸路線：先沿多瑙河、美因河與萊茵河駁船運輸，再經(jīng)巴塞爾通過公路轉(zhuǎn)運至目的地。此次安裝緊隨去年十月六臺壓縮機的部署，保持了地面基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進度。

全球最大低溫設(shè)施

大型強子對撞機已是全球最大的低溫設(shè)施。目前其27公里環(huán)狀隧道中已有23公里維持在1.9開爾文（-271°C）的極低溫度，以確保數(shù)千個超導(dǎo)磁體正常運行。該溫度通過循環(huán)超流氦的制冷機實現(xiàn)，而向HL-LHC的升級需要大幅提升冷卻能力。

HL-LHC項目旨在提高加速器的"亮度"，即有效增加每個束流對撞點的碰撞次數(shù)。為此，設(shè)施將在ATLAS和CMS實驗點兩側(cè)配置更強力的聚焦磁體與新型腔體。這些設(shè)備會產(chǎn)生更高熱負荷，需要更強的冷卻能力。因此，在現(xiàn)有八臺制冷機基礎(chǔ)上，將新增兩臺制冷機組。

工業(yè)級制冷的機械原理

雖然這些制冷機的基本原理與家用冰箱類似，但其規(guī)模和復(fù)雜度截然不同。整套設(shè)備占據(jù)多棟建筑，依賴大型壓縮機及新安裝的冷箱。流程始于壓縮機將氦氣加壓至20巴，隨后氦氣進入包含熱交換器和膨脹渦輪的冷箱。這些組件協(xié)同工作，將氦氣降至3巴壓力下的4.5開爾文（-268.6°C）。

連接各組件及部署控制系統(tǒng)的工程計劃于明年持續(xù)推進。技術(shù)團隊將同期安裝從地面設(shè)施向地下輸送氦氣的低溫管線。下一階段冷卻工程將于二月啟動，屆時會在地下安裝兩個較小冷箱，負責將氦溫最終降至運行所需的1.9開爾文（-271°C）。

按當前時間表，新低溫設(shè)施將于2026年底準備就緒進行測試。測試將采用專用加熱系統(tǒng)，模擬HL-LHC全功率運行期間磁體、腔體、低溫供電系統(tǒng)等設(shè)備預(yù)期產(chǎn)生的特定熱負荷。

如果朋友們喜歡，敬請關(guān)注“知新了了”！