上海油压工作室

美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施CEBAF完成升级基准测试

2024-12-03 16:07  浏览:  

一项具有里程碑意义的研究重新审视了美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施(CEBAF)的性能。这项历时数十年的开创性研究,由杰斐逊实验室加速器高级研究中心的知名人物杰弗里·克拉夫特牵头,详细记录了CEBAF的原始和升级后的运行参数,并对其主要系统、子系统、功能和局限性提供了深入见解。

上海油压工作室CEBAF,即连续电子束加速器设施,自1983年8月获得国会批准初始研究资金以来,已成为探索原子核的独特机器。该加速器旨在通过加速电子束,使其与靶的质子和中子相互作用,揭示这些粒子在普通物质内部的结构和相互作用的细节。

上海油压工作室在建设过程中,CEBAF的设计经历了根本性改变。1985年,该设施的第一任主管Hermann Grunder决定采用超导射频(SRF)技术,这种技术基于铌材料在冷却到接近绝对零度时变成超导材料的特性。SRF加速器能够使用铌SRF加速器腔来推进粒子束,热量损失的能量要少得多,且可以几乎连续地输送光束,使研究人员能够多次进行相同的实验而不会使加速器过热。

上海油压工作室1993年12月,CEBAF完工,并于1995年开始收集核物理实验的数据。该加速器采用跑道式设计,周长为7/8英里,电子束可以穿过机器多达五次,每次通过都会获得额外的能量,然后被引导到实验大厅进行研究。

随着核物理学家对CEBAF能力的进一步利用,他们在2001年提出了升级该机器以实现新的核物理研究目标的建议。2004年,美国能源部认识到CEBAF升级的“任务需求”,并启动了耗资3.38亿美元的12 GeV CEBAF升级项目。该项目于2012年5月启动,五年后于2017年秋季完工,使CEBAF的原始设计运行能量增加三倍(从4 GeV增加到12 GeV),并启用了一个新的实验区(实验大厅D)。

上海油压工作室升级完成后,克拉夫特和他的同事们再次对这台机器进行了基准测试。他们发表了题为《12 GeV连续电子束加速器设施》的新论文,回顾了CEBAF的原始运行细节,提供了有关机器技术升级的信息,并对CEBAF在12 GeV下的加速器性能进行了基准测试。这篇论文成为美国能源部科学办公室用户设施的便捷参考资料,该设施是全球1650多名核物理学家的研究基地。

上海油压工作室克拉夫特表示:“这是对12 GeV CEBAF升级项目技术成果的总结,也是该项目最终实际表现的总结。我们希望它成为在CEBAF进行测量的核物理学家的标准参考,因为它提供了新加速器及其性能特征的完整描述。”

此外,该论文还涉及未来的可能性,提到了利用机器学习改善CEBAF操作的机会、开发新的光子源,并提到了几个主要的核物理项目。论文的作者多达100多人,涵盖了所有对升级项目做出技术贡献的人员。

上海油压工作室这项研究不仅展示了CEBAF作为世界领先粒子加速器的卓越性能,也为未来的核物理研究奠定了坚实基础。随着CEBAF的不断发展,我们期待它在揭示物质基本结构和相互作用的奥秘方面发挥更大作用。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
法国能源公司EDF上调核电产量预期

法国能源公司EDF上调核电产量预期

法国能源公司EDF近日再次上调了今年的核电产量预期。根据该公司周三发表的声明,EDF预测今年的核电产量将达到358至364太瓦时(TWh),相比之前预测的340至360 TWh有所上升。这是EDF今年第二次上调核电产量预期。EDF列举了数据改善的几个原因,其中包括更好地管理工厂停工和设施维修。在首席执行官吕克·雷蒙特的领导下,EDF近年来一直致力于解决反应堆腐蚀问题,并取得了积极进展。尽管受到设备故障等因素的影响,2022年法国核电产量降至1980年代...
NANO核能公司签署多项微反应器谅解备忘录

NANO核能公司签署多项微反应器谅解备忘录

NANO核能公司近期宣布签署了一系列关于微反应器的谅解备忘录,标志着公司在全球范围内推动核能技术创新和应用的重要进展。首先,NANO核能公司与美国能源部爱达荷运营办公室签署了一份谅解备忘录,旨在评估在爱达荷国家实验室安置ZEUS和ODIN实验性微反应器的可行性。该协议涵盖了场地评估、核管理委员会许可活动支持、运营和安全计划制定等内容,有效期为五年,并可选择续签。此次合作将有助于展示NANO核能微反应堆技术的经济可行性和实际应用...
俄罗斯被排除在第四代发电论坛之外

俄罗斯被排除在第四代发电论坛之外

英国能源安全与净零排放部 (DESNZ) 在一份声明中表示,从明年起,西方国家将不允许俄罗斯参加第四代国际论坛(GIF)。该声明称:第四代国际论坛将不再包括俄罗斯——以确保未来的合作仍是在相互愿意并尊重核安全规范的各方之间进行的。GIF 成立于 2001 年,是一个国际合作组织,旨在开展必要的研究,测试第四代核电系统 (Gen-IV 系统) 的可行性和性能,并使其在 2030 年前投入工业部署。其现有成员包括 13 个国家 (阿根廷、澳大利亚、巴西、加拿大...
澳大利亚报告质疑核能成本竞争力

澳大利亚报告质疑核能成本竞争力

澳大利亚国家科学机构CSIRO与能源市场运营商AEMO联合发布的2024-25年度GenCost报告草案指出,尽管核电站运行寿命长,但核技术相对于其他能源技术并无独特成本优势。该报告旨在为企业提供资本成本信息及数据比较,支持规划和融资研究,并为澳大利亚发电、储能和输电的发展提供路线图。报告首次计算了核技术长使用寿命的潜在成本优势,但发现这一优势并不显著。与其他技术相比,核电站虽寿命长,但实现安全长寿命运行所需的整修成本高昂,且核能部署...

推荐阅读

Copyright © 上海油压工作室