许多欧洲核子研究中心开发的传感器和FRAS(全远程对准系统)的软件程序已经成功地在一个原型磁铁上进行了测试，为HL-LHC做准备。
“当处理一台27公里长的机器时，其组件必须在十分之一毫米，有时甚至几微米的范围内对齐，欧洲核子研究中心的测量员不能再认为地球是球形的，更不用说平坦了:它的椭圆(大地水准面)形状的所有细节都起作用了。”这就是h
这些主要的技术困难是在大型强子对撞机的安装和运行期间首次遇到的，并且由于HL-LHC的限制而更加棘手。新的HL-LHC远程对准系统(FRAS)在今年夏天顺利通过了第一次测试，将成为应对未来安全对准挑战的关键工具。
FRAS是一个对准系统，包括近1000个传感器，分布在安装在ATLAS和CMS探测器两侧的200米长的新磁铁上。这些传感器，连同它们的电子设备和软件程序，以及一个电动千斤顶系统，将用于远程实时调整部件的相对位置，而不需要在洞穴中进行人工干预。在HL-LHC的辐射环境中，这是一个至关重要的要求。
虽然一个类似的远程控制系统已经部署在目前加速器内50米长的磁体上，但FRAS将覆盖更大的距离，在几个方面都是创新的。对准公差将与现在相同(+/- 0.15 mm)，但系统将覆盖更大的距离(200米而不是50米)。
新系统拥有两种不同的对准技术。第一种是经典的电容式技术，基于几个传感器之间的距离测量，这些传感器沿着一排磁铁分布，并通过一条220米长的电线连接到HL-LHC传感器和组件中。
尽管该系统使用了众所周知的技术，但需要进行重大调整以满足HL-LHC的具体要求:为了保护传感器免受辐射，它们的电子设备与传感器分离，并通过适合恶劣环境的材料制成的120米长的电缆连接起来——这是一个重大的技术挑战。
此外，第一个系统还补充了第二个，称为扫频干涉测量(FSI)的新技术。这项技术包括测量光纤末端(测量头)和几个由反射玻璃球组成的目标之间的距离，这些目标是专门为该系统开发的。这项巧妙的技术不需要电缆(只需要一根光纤)，它不仅将用于确认使用第一个系统所进行的测量，而且还将首次用于确定磁铁低温恒温器内冷质量的位置。
“FSI技术是由内部开发的，是由BE部门的几个小组在实验室许多团队的帮助下共同进行的八年研究和开发的成果。”使用一种已经在英国国家物理实验室尝试和测试过的方法，我们能够设计一个适合我们自己需求的解决方案，并且其他几个物理实验室已经表达了兴趣。在欧洲核子研究中心掌握这项技术也意味着我们已经为即将开始的传感器工业化阶段做好了准备，”Mainaud-Durand解释说。
今年夏天，FRAS在计量实验室的磁铁原型上经受了烈火的洗礼，2024年，FRAS将首先在HL-LHC的内部三重态测试串(IT-String)上进行测试，然后在计划于2027年进行的长停堆3 (LS3)期间最终安装在洞穴中。
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希望本篇文章《HL-LHC磁体对准系统成功完成重要测试》能对你有所帮助！
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