美国工程师最近开始拆相对论重离子对撞机(RHIC),目的是把它的基础设施改用来建造世界上唯一完全极化的电子-离子对撞机(EIC)。
2026年2月,RHIC——以前是全球第二高能的重离子对撞机——在美国能源部布鲁克海文国家实验室完成了第25次,也是最后一次运行。
这个里程碑意味着一个为期六年的改造正式启动,目的是造出世界上唯一完全极化的电子-离子对撞机(EIC)——一种用来探测物质最深层次结构的粒子加速器,由托马斯·杰斐逊国家加速器设施提供支持。
布鲁克海文国家实验室核物理与粒子物理副主任兼EIC科学主任阿拜·德什潘德博士说,EIC标志着探索物质和自然界最强作用力的一大步。“就算一章落幕,我们对接下来要发生的事还是特别期待,”德什潘德补充道。
从RHIC到EIC
EIC将通过重复使用RHIC的主要组件来建造,包括其周长2.4英里的隧道、一个超导磁体离子存储环,以及其他加速器和探测器设备。
这种方法预计将大大节省成本,同时加快施工进度。团队需要很大的空间来拆除、重新利用和存储大概6500个组件。
“开始拆除RHIC设备标志着为建设EIC和延续RHIC的开创性发现的传统迈出了重要一步,”EIC项目总监Jim Yeck表示。
为了给一个新的电子储存环腾出空间,RHIC的两个超导磁体环中,有一个要整个拆掉。工程团队还将移除低温系统、射频设备以及其他不再需要的加速器组件。
这项工作会一个扇区一个扇区地推进,即便拆除还在继续,也能同时开始装新的EIC系统。同时,RHIC那些重达几十吨的巨型探测器也要拆掉。
“我们拥有一支由高技能工程师、技术人员、起重工和安全人员组成的优秀团队,他们具备执行这些艰巨任务所需的技术技能和经验,”负责环境安全、安保、健康与质量保证的部门主管雷蒙德·弗利勒博士说。
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重建对撞机
工程师们还将拆解历史悠久的STAR探测器,这个追踪器在2000年就捕捉到了RHIC的首次碰撞,以及较新的sPHENIX探测器。并在原位置新建ePIC探测器,用于分析EIC中的碰撞。
“另外还要拆除PHENIX(RHIC原始探测器之一)剩余的30块实心钢板,这个探测器之前就在现在sPHENIX的位置,”BNL表示,“相互作用区每侧的15块板各由五个部分组成,厚度分别是4英寸和8英寸,重量分别是40吨和80吨。”
与此同时,部分sPHENIX(一款最先进的粒子探测器)的组件,如外部强子量热器,将被重新用于新探测器中。这也体现了更普遍的做法:尽量重复利用高价值的部件。
BNL表示,像电源、机箱和电子设备这样的小型系统正在分类,以便重复使用、回收或重新分配给合作机构。
David Chan,BNL对撞机加速器部门基础设施和技术支持部主管,在一份新闻稿中表示:“我们很高兴为未来安装EIC做准备。”
他补充说:“开始拆除设备是在现有设施内建造EIC的首要步骤之一,标志着这一进程中的一个重要里程碑。”
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