特殊不锈钢合金有助于回答“大爆炸”理论

宇宙是由什么组成的?它是如何产生的,我们又是如何存在的?科学家们对这些问题没有明确的答案。但这种情况可能很快就会改变。

世界上最著名的核研究组织之一,位于日内瓦的CERN(康塞尔Européen pour la Recherche Nucléaire),目前正在建造世界上最大的粒子加速器:LHC(大型强子对撞机)是一种可以模拟“大爆炸”的机器。研究人员使用大爆炸这个术语来描述宇宙的起源,当时物质是由基本粒子和能量的相互作用产生的。欧洲杯猜球平台大型强子对撞机将能够创造出与大爆炸后几分钟内发生的情况类似的条件,因此可能有助于解决仍未解决的问题。研究人员正通过这一前所未有的科学实验进入新的领域,希望获得有关宇宙起源的关键发现。蒂森克虏伯Nirosta为这个耗资20亿欧元的项目提供了两种特殊的高合金不锈钢。他们有能力满足由27公里的环形隧道所带来的极高的要求,这条隧道是在汝拉山脉下100米,用了大约10年的时间才建成的,穿越了瑞士和法国的边界两次。测试的准备工作已经开始,LHC的试运行定于9月中旬,10月正式启动。
“以前从未有过如此规模的项目,”欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家、加速器技术小组负责人卢西奥·罗西(Lucio Rossi)教授解释道。“我们已经迫不及待了。”这种特殊的加速器的工作原理如下:质子——原子的组成部分——在两个分开的圆形真空管中以相反的方向加速到光速。它们在四个交叉点反复碰撞,那里有几个巨大的探测器。高频电场确保粒子在通过机器的过程中获得越来越多的能量,直到它们到达大型强子对撞机的最后一部分。欧洲杯猜球平台

所谓的四极磁铁,由四个磁极组成,充当磁性透镜,在水平和垂直方向交替聚焦粒子束,并使其保持在预定的“飞行路径”上。“不同种类磁铁的特殊排列限制了粒子在这条路径上的振荡,”欧洲核子研究中心负责磁铁构造的物理学家西奥多·托奇沙诺夫博士解释说。欧洲杯猜球平台“这意味着它们无法撞击真空室的墙壁,这将意味着它们的实验损失。”蒂森克虏伯公司为LHC的大约500个四极磁铁提供了860吨材料Nirosta 4375,这是一种含锰的不可磁化奥氏体不锈钢(X2 Cr Mn Ni N 20-9-7),后来用它制造了预紧环的零件。蒂森克虏伯Nirosta战略产品开发执行董事会成员Alfred Otto博士:“这种材料具有非常特殊的物理性能,在接近绝对零度时也能实现,即在零下271摄氏度时。”极低的导磁率和材料的高强度保证了它本身不被磁化,能够承受磁体线圈中的强大力量。Detlef Krischel博士是贝尔吉施-格拉德巴赫ACCEL Instruments GmbH的高级经理,负责磁体项目:“这种特殊材料的高质量对磁体的顺利生产及其卓越的机械和磁性性能至关重要。”

但是如果没有来自蒂森克虏伯Nirosta的另一种重要物质,大型强子对撞机中的粒子将无法循环。欧洲杯猜球平台为了让粒子保持在轨道上,带欧洲杯猜球平台有超导线圈的磁铁必须被冷却到271摄氏度。这是通过一个与磁铁平行运行的环形主管道来实现的,该管道为磁铁提供冷却用的液氦。正是低温使磁体线圈超导,并使粒子加速到光速而不损失任何能量。欧洲杯猜球平台环形主环由Nirosta 4307不锈钢制成,这是一种铬镍钢(X2 Cr Ni 18-9),即使在非常低的温度下也能保持韧性和抗开裂。蒂森克虏伯Nirosta向不锈钢制造商Butting提供了450吨这种材料,后者用这种材料制造了四种不同尺寸的大约120公里长的管道。Jörg Pollmann, butt销售团队成员:“这个科学项目是一个特殊的挑战,但我们很享受这次会议。蒂森克虏伯Nirosta的材料是这种优质管道的完美选择。”

质子已经达到了它们的最高能量水平:两个粒子流在四个大型强子对撞机探测器中交叉并碰撞,释放出前所未有的粒子能量,这在一个刚性目标上是不可能的。在四个碰撞点,巨大的探测器测量碰撞过程中产生的新粒子及其性质。欧洲杯猜球平台然后过滤和分析这些数据。粒子束循环约10小时,强度逐渐降低,然后注入新的粒子束并加速。“我们不知道这些实验是否能够证实现有的理论,”罗西教授说。“但即使出现了完全意想不到的事情,也会推动我们的知识向前发展。”来自欧洲核子研究中心20个成员国的科学家们希望,这台独特的机器和实验将为了解宇宙的基本组成部分提供更深入的见解。

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