Ny accelerator hos Fermilab godkendt til byggestart

Det amerikanske energiministerium har formelt godkendt starten på fuld konstruktion af PIP-II-projektet, en vigtig opgradering af acceleratorkomplekset ved Fermi National Accelerator Laboratory. Hjertet i projektet er en kraftfuld ny superledende lineær accelerator, der vil aktivere verdens mest intense højenergi-neutrinostråle.

Milepælen, kendt som Critical Decision 3, giver projektet tilladelse til at påbegynde fuldskala indkøb og byggeri. Den bygger på marts 2021-godkendelsen til en foreløbig byggestart, som muliggjorde arbejde med nøgleelementer, der kræver længere forberedelsestid. Dette omfattede banebrydende teknologier såsom superledende og højeffekt radiofrekvenssystemer og instrumentering.

"Vi er glade for at have nået dette afgørende skridt for PIP-II," sagde Lia Merminga, Fermilab-direktør og tidligere PIP-II-projektdirektør. "Vores team rundt om i verden har arbejdet utrætteligt på at forberede sig til dette øjeblik. Planlægningen har givet pote, og vi er spændte på at gå ind i byggefasen, velvidende at det vil gøre utrolig ny videnskab mulig."

Af afgørende betydning for PIP-II's succes er dets partnere rundt om i verden; PIP-II er den første partikelaccelerator bygget på amerikansk jord med betydelige bidrag fra internationale samarbejdspartnere. Institutioner i Frankrig, Indien, Italien, Polen, Storbritannien og USA vil samle deres ekspertise og evner inden for superledende radiofrekvens og tilhørende teknologier for at konstruere den avancerede partikelaccelerator hos Fermilab.

Når PIP-II er færdig, vil Fermilab være i stand til at generere protonstråler større end 1 megawatt - 60 procent højere end nuværende kapaciteter. Den alsidige accelerator er designet til at understøtte en bred vifte af forskning og vil være i stand til at sende tilpassede protonstråler til forskellige eksperimenter.

En afgørende anvendelse af strålen vil være at skabe neutrinoer til det internationale Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), som er vært for Fermilab. Mere end 1.000 forskere, der arbejder på DUNE, vil studere disse undvigende partikler, som kan rumme spor til udviklingen af ​​vores univers og adskillige mangeårige mysterier inden for fysik.

"Fermilabs acceleratorer drev eksperimenter, der gjorde betydelige gennembrud i løbet af de sidste 50 år," sagde Nigel Lockyer, tidligere Fermilabs direktør. "Den formelle byggestart for PIP-II betyder, at vi er et skridt tættere på at forbedre vores faciliteter og understøtte de næste 50 års fysikopdagelser."

Ud over at renovere nogle af laboratoriets eksisterende acceleratorer, vil PIP-II installere en kraftig ny superledende accelerator i starten af ​​acceleratorkæden. Den unikke første sektion vil give forskere mulighed for at tilpasse strålen til flere eksperimenter, der opererer samtidigt. Acceleratoren vil også bruge nye fremskridt inden for kunstig intelligens og maskinlæring til at levere stråle hurtigt, pålideligt og med minimal menneskelig indgriben.

PIP-II forventes at stå færdigt i slutningen af ​​2020'erne, og projektet har allerede nået flere milepæle. Byggeriet af bygningen, der skal huse det kryogene anlæg - et stort bidrag i naturalier fra et PIP-II-partneragentur, Indiens Department of Atomic Energy - og forsyningsværker til den superledende accelerator er næsten afsluttet hos Fermilab, og vellykkede test på PIP- II Injector Test Facility validerede kritiske teknologier og demonstrerede den exceptionelle ydeevne af to kryomoduler, byggestenene i acceleratoren.

"Den vellykkede gennemgang viser endnu en gang, at Fermilab er klar til at være en verdensomspændende førende inden for acceleratorbaseret opdagelsesneutrinovidenskab, og PIP-II vil være en væsentlig bidragyder til laboratoriets prestige. Energiministeriet ser frem til årtiers opdagelser, der vil blive muliggjort af denne acceleratoropgradering," sagde DOE HEP-direktør Harriet King. + Udforsk yderligere

Fermilab, partnere bryder med partikelaccelerator for at studere spøgelsesagtige partikler, nye kræfter