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助力尖端物理研究,赛晶参与CERN世界最大强子对撞机HI-LUMI LHC项目

2019年4月初,传来一则令人振奋的消息:

赛晶电力电子集团有限公司(简称:赛晶)下属瑞士子公司Astrol AG自主研发的国际领先电力能源管理技术-“2kA双极能源提取系统”,成功中标欧洲核子研究中心CERN(European Organization for Nuclear Research)世界上最大的强子对撞机HI-LUMI LHC(High Luminosity-Large Hadron Collider)建设升级项目。

赛晶“2kA双极能源提取系统”,是基于超快(微秒级)直流断路器技术的国际领先电力能源管理技术。该产品是保障HI-LUMI LHC电力系统安全的关键设备。

本次中标是,2018年底赛晶与中国科学院高能物理所签订协议,为其BEPC‖加速器正电子源磁号装置提供国内首个大功率高di/dt的脉冲功率开关装置之后,赛晶创新技术再次应用在世界尖端物理科研项目中。

“以科技创新为己任,通过世界领先的新兴电力技术,为人类探究宇宙奥秘和实现物理研究突破,做出积极贡献”是赛晶人不变的追求和自豪。

图1:欧洲核子研究中心    
图2:强子对撞机LHC

欧洲核子研究中心CERN,世界最大的粒子物理研究机构

  • 唯一拥有联合国大会观察员资格的国际前沿基础研究组织

  • 全世界80多个国家、500多所大学及研究机构的6500多名科学家(占全球粒子物理学家的一半)在这里进行实验

  • 世界上最大的强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC),总长度约为 27 公里

  • 拥有质子同步回旋加速器、超级质子同步回旋加速器等,全系列的粒子加速器系统

  • 是震惊世界的“希格斯玻色子”的发现者。该发现,被称为近30年来,最重要的物理研究成果之一。

LHC的重大成就 -- 希格斯玻色子,人类认识宇宙的镜子

2012年,CERN通过LHC发现的希格斯玻色子,被称为“上帝粒子”,是理论上构成宇宙的最基本组成部件之一,是人类认识宇宙的一面最直接的镜子。如果作为质量之源的它确实存在,物理学家就可能因此推测出宇宙大爆炸时的情景以及占宇宙质量96%的暗物质(包括暗能量)的情况。

图3:希格斯玻色子     
图4:希格斯玻色子衰变过程

为了进一步探索和研究,CERN启动了更强大的粒子对撞机HI-LUMI LHC升级建设计划

2015年10月底,升级项目HI-LUMI设计方案完成。建设将于2020年左右展开,预计在 2026 年全部完成。

HI-Lumi LHC能够将粒子碰撞的“可见度”(luminosity)提高10倍,大幅增加粒子碰撞的数量(例如将每年可产生希格斯玻色子有目前的120万,增加到1500万),从而增强物理学家们发现某一粒子或过程的几率。

赛晶2kA双极能源提取系统,是保障HI-LUMI LHC能源系统安全的关键设备

建设HI-LUMI LHC强子对撞机,需要升级现有法国和瑞士两个主站点的各种超导磁铁、准直仪、射频腔等多项设备,并需要采用更先进的电力供应系统。

赛晶自主研发、基于超快直流断路器技术的 “2kA双极能源提取系统”,是一种高效、精确的电路控制系统。对超导磁体保护电路实现微秒级的保护和控制,保障试验和设备平稳、安全运行,起到了关键性的作用。


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