歐(ou)洲大(da)型強子對(dui)撞(zhuang)機(ji)修(xiu)復方案(an)即將確定(ding)

歐(ou)洲大(da)型強子對(dui)撞(zhuang)機(ji)修(xiu)復方案(an)即將確定(ding) 
       歐(ou)洲核(he)子中心（CERN）的大(da)型強子對(dui)撞(zhuang)機(ji)LHC （Large Hadron Collider）是目前(qian)世(shi)界(jie)上zui大(da)的(de)強(qiang)子對(dui)撞(zhuang)機(ji)。它已於今(jin)年9月(yue)0日(ri)啟動，但9月(yue)9日(ri)對撞(zhuang)機(ji)運(yun)行(xing)時發生氦泄(xie)漏事(shi)故，被(bei)迫停(ting)止運(yun)作。日(ri)前(qian)有報道稱(cheng)，修(xiu)復方案(an)已接近zui後(hou)確定(ding)。
 
    9月(yue)中旬的事(shi)故中，電子故障使得(de)數噸液氦(hai)泄露(lu)，多達(da)29塊超導磁(ci)體(ti)損(sun)壞(huai)，加(jia)速(su)器圓(yuan)周質子束(shu)軌道汙染，物理(li)學家(jia)希望(wang)LHC修復後能(neng)在2009年5月(yue)或(huo)6月(yue)進(jin)行(xing)對撞(zhuang)。
 
    單純(chun)更(geng)換損(sun)壞(huai)的(de)磁(ci)體(ti)是不夠的(de)，科(ke)學家(jia)和(he)工程(cheng)師必須(xu)采(cai)取(qu)應(ying)對措施(shi)保(bao)證類似事(shi)故不再(zai)發(fa)生。事(shi)故與(yu)LHC采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)有關。對(dui)撞(zhuang)機(ji)用(yong)超過(guo)8特斯(si)拉(la)的(de)磁(ci)場驅動質子沿著27公(gong)裏(li)長的(de)隧(sui)道快速(su)運(yun)動。這(zhe)需要強電流，因(yin)此(ci)物理(li)學家(jia)采(cai)用(yong)了(le)超導鈮(ni)-鈦(tai)線，這(zhe)種導線像手指(zhi)壹(yi)樣(yang)粗，可承(cheng)載數千(qian)安培(pei)電流，在(zai).9開爾文（零下27.3攝(she)氏(shi)度(du)）下沒有電阻(zu)。
 
    調(tiao)查事(shi)故的物理(li)學家(jia)把目光集中於壹(yi)處不良(liang)電連接。在9月(yue)9日(ri)的電力測(ce)試中，2條連接起(qi)來(lai)的電纜(lan)在剛達(da)到超導溫(wen)度(du)閥(fa)值時(shi)，無(wu)法承(cheng)受(shou)8700安培(pei)的電流，接合點(dian)融化(hua)，電流擊穿(chuan)了(le)機(ji)器(qi)的其(qi)他(ta)部分，在質子束(shu)軌道和真(zhen)空(kong)管道上穿了(le)壹(yi)個洞(dong)。6噸液氦(hai)從(cong)洞(dong)中泄露(lu)，對附(fu)近的(de)磁(ci)體(ti)造成(cheng)了(le)進(jin)壹(yi)步(bu)破(po)壞(huai)。
 
    電流是如此(ci)強(qiang)烈，大(da)部(bu)分導線被(bei)蒸發(fa)了(le)，以(yi)至(zhi)於(yu)我(wo)們(men)無法判斷到底發生了(le)什(shen)麽，Lucio Rossi說(shuo)，“這(zhe)就像謀殺(sha)，受(shou)害人(ren)已無法(fa)說(shuo)話(hua)。” 不過(guo)大(da)型強子對(dui)撞(zhuang)機(ji)項(xiang)目主管Lyn Evans說(shuo)物理(li)學家(jia)和(he)工程(cheng)師確定(ding)，是不良(liang)連接導致(zhi)了(le)事(shi)故發生。強電流使得(de)這(zhe)個不良(liang)連接逐漸(jian)松(song)開，結果(guo)使電阻(zu)上升直到zui後(hou)失去超導電性。
 
    Rossi說(shuo)，防(fang)止此(ci)類(lei)問(wen)題重(zhong)現(xian)的關鍵(jian)是及時(shi)發現(xian)問(wen)題。LHC中的巨大(da)電流無(wu)法簡單地(di)關掉(diao)，因為(wei)磁(ci)體(ti)中儲存的能(neng)量(liang)需要大(da)約(yue)分鐘才能(neng)經熱(re)盤(pan)管和(he)旁(pang)路電路消散。為(wei)了(le)能(neng)有足夠的(de)關(guan)閉時間(jian)，他(ta)說(shuo)，“我(wo)們得(de)在剛有征(zheng)兆時(shi)發(fa)現(xian)問(wen)題。”
 
    幸運(yun)的是，早(zao)期發現(xian)問(wen)題是有可能(neng)的。Rossi說(shuo)，在(zai)0月(yue)24號(hao)的試驗(yan)基(ji)礎上，他(ta)有自(zi)信LHC操(cao)控(kong)者能夠察覺(jiao)毫(hao)伏(fu)級(ji)別(bie)的(de)變(bian)化(hua)——這(zhe)種變(bian)化(hua)表(biao)明(ming)系(xi)統就要發生故障——足夠把機(ji)器(qi)電纜(lan)中數千安培(pei)的電流轉向。工程(cheng)師也(ye)在(zai)尋(xun)找(zhao)探測(ce)另(ling)壹(yi)個警告(gao)信(xin)號——線纜(lan)周圍液(ye)氦溫(wen)度(du)細(xi)微(wei)上升的可能(neng)性。
 
    美(mei)國(guo)費(fei)米(mi)國(guo)家(jia)加(jia)速(su)器實(shi)驗室物理(li)學家(jia)Jim Strait說(shuo)，改進(jin)的檢(jian)測(ce)系(xi)統本(ben)身(shen)應(ying)該就足(zu)以預(yu)防類(lei)似事(shi)故再次發生，“我非常有自(zi)信，同樣(yang)的事(shi)故不會(hui)再次發生。”
 
    物理(li)學家(jia)和(he)工程(cheng)師也(ye)希望(wang)能給機(ji)器(qi)中的液氦提(ti)供(gong)更(geng)多的(de)安全(quan)出(chu)口(kou)，以(yi)減小將來(lai)故障可能造成(cheng)的損(sun)失。在上次的事(shi)故中，液氦在事(shi)故發生幾分鐘內蒸(zheng)發並(bing)快速(su)膨脹進(jin)入(ru)真(zhen)空(kong)隧(sui)道，的壓(ya)力使得(de)磁(ci)體(ti)離(li)開了(le)混凝(ning)土(tu)基座(zuo)。本(ben)來(lai)設計(ji)用(yong)來(lai)防止壓(ya)力增(zeng)高(gao)的安(an)全閥(fa)被(bei)突然增高(gao)的(de)壓(ya)力破(po)壞(huai)也(ye)是事(shi)故的部分原因。
 
    研(yan)究人(ren)員表(biao)示(shi)，小(xiao)組(zu)正(zheng)計(ji)劃(hua)給機(ji)器(qi)安裝(zhuang)更(geng)多安(an)全閥(fa)，也在(zai)嘗(chang)試是否能把鋼栓換成(cheng)塑(su)料的(de)，這(zhe)樣(yang)壓(ya)力增(zeng)大(da)時(shi)塑(su)料栓(shuan)就會(hui)失效(xiao)從(cong)而給氦更(geng)多的(de)泄露(lu)出(chu)口(kou)。
 
    Strait提(ti)醒(xing)說(shuo)，“將(jiang)來(lai)仍(reng)有可能(neng)出(chu)現(xian)到的(de)故障，但是對真(zhen)空(kong)泄壓(ya)的(de)改進(jin)將能(neng)夠限(xian)制連帶損(sun)害。”對機(ji)器(qi)及時(shi)進行(xing)必要的修(xiu)復和改進(jin)，以便(bian)在(zai)2009年5月(yue)重(zhong)新(xin)開始運(yun)轉將會(hui)是壹(yi)個“大(da)任(ren)務(wu)”，他(ta)說(shuo)，不過(guo)，“歐(ou)洲核(he)子中心（CERN）做過反對(dui)者(zhe)曾經說(shuo)不能(neng)做的事(shi)情，而且成(cheng)功完成(cheng)了(le)。”