Første magneter til FAIR testet på CERN

De allerførste superledende magneter er blevet testet hos CERN for NUSTAR (Nuclear Structure Astrophysics and Reactions), et af eksperimenterne på den fremtidige internationale facilitet for antiproton- og ionforskning (FAIR), i øjeblikket under opførelse på GSI-laboratoriet (Helmholtz Center for Heavy-Ion Research i Darmstadt, Tyskland).

FAIR forventes at starte idriftsættelsen til sine første eksperimenter i 2025. Det er en multifunktionel accelerator-facilitet, der vil levere stråler, fra protoner til uraniumioner, med en bred vifte af intensiteter og energier, foruden sekundære stråler af antiprotoner og sjældne isotoper. Det vil gøre det muligt for forskere at producere og studere reaktioner, der involverer sjældne eksotiske hadroniske tilstande eller sjældne, meget kortlivede radioaktive kerner.

Projektet blev lanceret den 4. oktober 2010, når ni partnerlande (Finland, Frankrig, Tyskland, Indien, Polen, Rumænien, Rusland, Slovenien og Sverige) underskrev en mellemstatslig aftale for FAIR's konstruktion og drift. Storbritannien tilsluttede sig projektet som associeret medlem i 2013, og Tjekkiet er en aspirant partner.

Som en del af en samarbejdsaftale mellem organisationen og GSI-FAIR underskrevet i 2012, 56 magnetsamlinger beregnet til Super-Fragment Separator (SuperFRS), den centrale enhed i NUSTAR-eksperimentet, vil blive fuldstændig testet og valideret på CERN.

Dermed, 32 multipletter og 24 dipoler vil blive testet på laboratoriet. Til dette formål, et nyt testanlæg er blevet specielt designet og bygget i CERN's Bygning 180 til at validere ikke færre end 30 typer magneter. Tre testbænke er blevet skabt af eksperter fra CERN og GSI til at rumme op til 7 meter lange, 3,5 meter høje magnetsamlinger. De tungeste vejer op til 70 tons, mere end to gange vægten af ​​en LHC-dipol. "Et stort og komplekst kryogent system er blevet udviklet, kombinerer to forkølings-/opvarmningsenheder og et 4,5 K flydende helium-køleskab, " forklarer Antonio Perin, arbejdspakkeleder for det kryogene system. "Anlægget er designet til kontinuerlig drift:valideringstestene udføres på én bænk, mens den anden bænk køler ned og den tredje varmer op; testsekvensen varer omkring seks uger for hver magnet." Under testene, magneterne får strøm til deres nominelle strøm, og deres magnetfelt er nøjagtigt kortlagt. Strømforsyningen og magnetiske målesystemer er blevet tilpasset til det nye testanlæg, hvilket blev muliggjort takket være den unikke kombination af kompetencer, der eksisterer på CERN.

"Vi er i øjeblikket ved at teste de første i seriens magneter; seriens dem vil blive leveret næste år. Alle 56 magnetsamlinger skulle være testet i 2026, " siger Germana Riddone, CERNs tekniske koordinator af projektet. "Mange CERN-grupper og GSI-partnere har været involveret i den vellykkede installation af det nye testanlæg og dets idriftsættelse, og er stadig nu til valideringstestene. Dette samarbejde med GSI er et meget godt eksempel på, hvordan CERN arbejder hånd i hånd med nationale infrastrukturer, og hvordan det tilføjer gensidig værdi. Vi er virkelig glade for at kunne rapportere, at alt går glat og i overensstemmelse med den opdaterede plan."