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激光跟蹤儀在粒子加速器安裝,、調(diào)整方面的應(yīng)用

閱讀:849        發(fā)布時(shí)間:2019-11-20
 激光跟蹤儀的典型用途是用來(lái)測(cè)量大型工件,、標(biāo)定和校準(zhǔn)機(jī)床。但是高能粒子物理實(shí)驗(yàn)室是如何利用激光跟蹤儀來(lái)進(jìn)行超過(guò)10英里長(zhǎng)的粒子加速器的精密調(diào)整的呢,?

Fermi美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室坐落在伊利諾伊州的巴達(dá)維亞,,作為一個(gè)世界上的高能粒子物理實(shí)驗(yàn)室,F(xiàn)ermilab擁有一個(gè)占地6800英畝的實(shí)驗(yàn)基地,,操作運(yùn)行著世界上眾多的*粒子加速器,,這里的粒子加速器總長(zhǎng)度可達(dá)10英里。一年前這個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始了粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn),,他們也是中微子研究的支持者與*,,在撞擊石墨目標(biāo)之前需要把大量的質(zhì)子加速到更高的能量,從而產(chǎn)生次級(jí)粒子再衰變到中微子和其它短時(shí)存在的副產(chǎn)品,,為了完成這些實(shí)驗(yàn)他們準(zhǔn)備建立世界上高強(qiáng)度的中微子實(shí)驗(yàn)基地,。

帶電的質(zhì)子存在于真空管中,并被一個(gè)圓型軌道的強(qiáng)大磁場(chǎng)引導(dǎo)加速到更高的能量,,按照他們的終設(shè)計(jì)這個(gè)加速器中要產(chǎn)生1.2MV功率的質(zhì)子束用120GeV的能量去撞擊石墨目標(biāo),產(chǎn)生高強(qiáng)度的中微子束,。這個(gè)磁體的安裝校準(zhǔn)是優(yōu)化運(yùn)行中至關(guān)重要的一步,。Fermilab正是利用了API美國(guó)自動(dòng)精密工程公司生產(chǎn)的Radian激光跟蹤儀完成整個(gè)安裝過(guò)程中的測(cè)量,、定位和日常保養(yǎng)中的定位、尺寸測(cè)量與檢查,,并利用激光跟蹤儀加快了安裝調(diào)整進(jìn)程,。

Fermi lab很愿意使用APIRadian激光跟蹤儀,是因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px;">Radian激光跟蹤儀中含有激光干涉技術(shù),,激光干涉儀是上長(zhǎng)度計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn),,可以溯源到美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST),Fermilab同時(shí)需要NIST出據(jù)的質(zhì)量鑒定,,儀器的*是值得信賴的,。Radian激光跟蹤儀除了用于加速器的安裝定位以外,還可以用于基礎(chǔ)設(shè)施的測(cè)量,,通過(guò)在通道周圍布置參考點(diǎn),,從而形成大比例尺寸的控制網(wǎng)絡(luò),在日常維護(hù)過(guò)程中也可以建立起一個(gè)全局調(diào)整與控制的概念,,把整個(gè)布局連成一個(gè)整體,。

Radian激光跟蹤儀還具有更緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和更輕的重量。這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的使用是很重要的,。因?yàn)樵诤芏嗲闆r下,,通道附近只有很長(zhǎng)很陡峭的樓梯井,設(shè)備必須靠人手拿到工作地點(diǎn),,儀器必須輕便,、小巧才能很好的完成這一任務(wù)。

為了提高測(cè)量效率,,近Fermilab又采購(gòu)了API的無(wú)線智能測(cè)頭I-Probe和掃描頭I-ScanII,。用I-Probe實(shí)現(xiàn)隱藏點(diǎn)的測(cè)量,用I-ScanII實(shí)現(xiàn)十字接頭部分的多數(shù)據(jù)短時(shí)間內(nèi)的測(cè)量,,這個(gè)附件允許使用者在通道內(nèi)狹小的空間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,,通常這些狹小的空間甚至是激光跟蹤儀都無(wú)法安裝的,只能利用體積更加小巧的智能測(cè)頭來(lái)完成,。 

現(xiàn)在Fermilab大部分的安裝,、效準(zhǔn)工作都是由激光跟蹤儀輔助完成的,I-Probe/I ScanII的采購(gòu),,增強(qiáng)了他們的測(cè)量能力,,并使得非接觸測(cè)量成為了可能。目前激光跟蹤儀已被世界各地的加速器安裝基地廣泛使用,。

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