국제 물리학 실험을 구성하는 방법

9월 말 어느 날, 영국 데레스버리 연구소(Daresbury Laboratory)의 고천장 건물에서 제레미아 홀즈바우어(Jeremiah Holzbauer)는 문제에 직면했습니다. 밤새 내린 폭우로 인해 갤런의 물이 예기치 않게 14톤 콘크리트 블록의 리프팅 포켓에 모였습니다. 그는 시카고에서 데레스베리까지 왕복하는 일을 담당했습니다. 분명히 블록의 맞춤형 운송 프레임을 덮는 데 사용된 두 개의 겹쳐진 방수포는 요소에 대한 방어력이 충분하지 않았습니다.

Daresbury Lab의 팀은 하루 동안 프레임을 분해하고 프레임 상태와 콘크리트 화물의 상태를 조사한 다음 모두 재조립하여 시카고로 다시 보냈습니다. 여행의 첫 번째 구간에서 비가 침투한 경우 Holzbauer는 돌아오는 동안 다시 비가 내리는지 확인하고 싶었지만 먼저 이 빗물을 빼내야 했습니다. 그는 작은 컵 외에는 블록을 구제할 수 있는 것이 아무것도 없었습니다. 그래서 그가 사용한 것입니다.

다행스럽게도 아이러니하게도 Holzbauer와 그의 팀은 거대하지만 섬세한 저온 모듈을 Daresbury Lab에서 미국 에너지부의 Fermi National Accelerator Laboratory로 이동하는 데 사용할 운송 시스템 테스트인 "드라이" 실행 중이었습니다. 미국 시카고 교외 지역. 그곳에서 그들은 거대한 중성미자 실험에 힘을 실어줄 새로운 입자 가속기에 사용될 것입니다.

콘크리트 블록은 실제 극저온 모듈의 크기, 무게 및 장착 지점을 가졌습니다. 각각의 길이는 10미터이고 무게는 27,500파운드, 즉 12,500킬로그램입니다. 팀은 자신들이 제작한 프레임이 충격, 충격, 날씨로부터 화물을 얼마나 잘 보호하는지 확인하기 위해 화물을 운반하고 있었습니다.

운송 테스트는 대규모 국제 입자 물리학 실험에 필요한 물류의 한 부분일 뿐입니다.

저온 모듈은 Proton Improvement Plan II(PIP-II) 프로젝트의 일환으로 Fermilab에 새로운 215미터 길이의 입자 가속기를 건설하는 데 사용될 것입니다. 영국과 프랑스의 PIP-II 파트너가 두 가지 유형의 저온 모듈을 제공합니다.

PIP-II는 국제 파트너의 상당한 현물 기부를 통해 미국에 건설된 최초의 입자 가속기입니다. 프랑스, 인도, 이탈리아 및 폴란드의 기관에서도 초전도 공동, 전자석, 무선 주파수 전원 및 저온 모듈 구성 요소를 포함한 구성 요소를 제공하고 있습니다. 또한 모든 협력 기관은 PIP-II에 디자인, 기술 및 운송 분야의 전문 지식을 제공합니다.

Fermilab의 PIP-II 운송 관리자인 Holzbauer는 "이것은 가능한 한 큰 규모입니다."라고 말합니다. "인도, EU, 영국 간 배송을 하기 때문에 이는 물류 측면에서 대부분의 다른 프로젝트보다 훨씬 더 복잡합니다. 운송 시간이 더 길고 처리 단계가 훨씬 더 많으며 통관 절차가 훨씬 더 까다롭고 장비의 다양성은 매우 중요합니다."

Holzbauer는 운송 테스트 중에 물 치환 훈련을 받을 것으로 예상하지 않았습니다. 그러나 그는 실제 움직임을 조정할 때 이를 방지하는 방법을 알게 될 것입니다. 그는 이중 방수포를 맞춤형 단일 커버로 교체하고 있습니다.

Holzbauer는 운송의 엔지니어링 측면을 처리하고 일상적인 물류는 Fermilab의 PIP-II 물류 관리자인 Brian Niesman이 조정합니다.

Niesman은 연구실에 들어오고 나가는 모든 PIP-II 부품을 감독합니다. 대부분의 완성된 구성 요소는 2024년에서 2028년 사이에 Fermilab에 도착할 예정이지만, 저온 모듈 운송 프레임에서 볼 수 있듯이 PIP-II 팀은 이미 더 크고 특이한 구성 요소에 대한 운송 테스트를 수행하여 준비하고 있습니다.

PIP-II에 의해 활성화된 입자 빔은 지구를 통해 800마일 떨어진 심층 지하 중성미자 실험(DUNE)으로 전송됩니다. 이 실험은 사우스다코타에 있는 샌포드 지하 연구 시설(SURF)의 지하 1.5km에 있는 거대한 탐지기로 구성됩니다. DUNE은 2028년에 가동되기 시작하면 세계에서 가장 포괄적인 중성미자 실험이 될 것입니다. DUNE 과학자들은 중성미자 충돌 데이터를 사용하여 다른 과학적 목표 중에서 우주가 물질이 지배하는 이유를 알아내려고 시도할 것입니다.