APS -opgradering tager første øvelse med at bygge moduler til den nye lagerring

Hvis du nogensinde har bygget en kompleks model ud af LEGO'er, du kender værdien af ​​at samle dele af den model i stykker, før du fastgør dem til helheden. Den samme strategi bliver brugt til at opgradere elektronlagringsringen i hjertet af Advanced Photon Source (APS), en US Department of Energy Office of Science User Facility ved Argonne National Laboratory.

APS Upgrade-projektet nåede for nylig en betydelig milepæl med den første øvelsessamling af et modul af kraftige magneter. I sidste ende udgør 200 moduler, der ligner denne, den nye lagerring. Et team af ingeniører og riggere brugte tunge kraner til at løfte magneter, nogle vejer tusindvis af pund, og forbinde dem til en støbejernsdrager og betonsokkel for at danne et modul. Dette modul vil blive adskilt og samlet igen flere gange i løbet af de kommende uger for at sikre, at processen er så gnidningsfri som muligt.

Den nye opbevaringsring vil indeholde 1, 321 kraftige magneter, nogle på størrelse med et kollegiekøleskab, men vejer lige så meget som en SUV. Der er 15 forskellige typer magneter inkluderet i opgraderingen, alle arbejder sammen om at styre og fokusere en stråle af elektroner, mens den cirkulerer rundt i den eksisterende APS-tunnel, som strækker sig over mere end 2/3 af en mil i omkreds. Disse elektroner bruges til at skabe røntgenstråler for mere end 60 strålelinjer rundt om ringen, og med de nye magneter, der fokuserer disse elektroner til en tæt stråle, røntgenstrålerne vil være op til 500 gange lysere end dem, der i øjeblikket bruges på APS.

Hver af disse magneter, når den ankommer til Argonne, skal testes for at sikre, at dets magnetfelt lever op til de strenge krav til opgraderingen. Derefter vil magneterne blive monteret på sokkelsamlinger, og hver magnet skal nøjagtigt flugte med sine naboer. Den tilladte forskydning er 30 mikron, omkring halvdelen af ​​bredden af ​​et menneskehår.

"Hver af disse store magnetsamlinger danner et modul, og der er fem moduler til en sektor, "forklarede Jeremy Nudell, den maskintekniske specialist med ansvar for montering af lagerring før installation. "Der er 40 sektorer rundt om ringen, og vi vil samle hver sektor et modul ad gangen."

Nudell bemærkede, at denne øvelsessamling ikke inkluderer vakuumsystemet, som vil omgive elektronstrålen med et lufttæt rør, forhindrer strålen i at spredes på grund af interaktion med atmosfæren. Når vakuumsystemet er blevet fremstillet, opgraderingsteamet tilføjer det til monteringsprocessen.

"I løbet af de næste seks måneder vil vi færdiggøre vores procedure for at montere og justere disse magneter, og når vakuumsystemerne ankommer, vi vil også afslutte disse procedurer, " sagde Nudell.