经过7个月的精密安装,日前,由上海建工安装集团承建的国家重大科技基础设施——硬X射线自由电子激光装置,迎来关键突破:加速器L1/BC1段建成出束,束流性能和射频系统幅相稳定性均达到阶段验收指标,如同一束穿透黑暗的“科学之光”,为这座“国之重器”的最终落成,奠定了最为坚实的基础。
硬X射线自由电子激光装置(SHINE)位于地下32米,全长约3公里,具有超高精度、超高洁净度、超高真空度的“三个超高”特性。 为了把一个个精密零件集成为“国之重器”,安装集团的能工巧匠们在地下深处,挑战极限精度,先后攻克高频、精密机械、准直、磁铁、激光等非常规细分系统领域的安装难题,让精密模组的总集成从蓝图化为现实。 作为当前国内唯一一家能对大科学装置公用设施、低温超导加速模组、加速器设备进行总集成的单位,安装集团形成了众多从0到1的技术突破,填补了多项施工空白。 作为 SHINE 超导直线加速器的核心功能段,L1/BC1段主要包括:将电子束加速至330MeV以上的两台1.3GHz超导模组、进行束流纵向能量分布线性化的两台3.9GHz超导模组、将束团长度压缩以获得50A以上峰值流强的一套可移动磁压缩器。 超导加速模组由1.8万多个精密零件总装而成,单个1.3GHz超导加速模组长达12.2 米,直径1.1米,重约8.5吨,需要在二号井组装车间完成装配后,将模组运输并悬挂于一号井隧道顶部。 狭长的隧道内,一台明黄色的机器人分外亮眼,激光雷达正投射出蓝图导航轨迹,即便负载重达4吨的屏蔽板,依然在隧道夹缝中行走得游刃有余。片刻后,机器人化身为举重运动员,将屏蔽板稳稳地举升到2米的空中,在定位仪光斑的对焦下,轻盈地将其嵌入矩形框架,误差被控制在毫米级,堪比钟表齿轮的咬合精度。 这台精密安装机器人,是安装集团继研发模组擎运机器人、全能吊运机器人后,在硬X射线自由电子激光装置项目投用的第三款智能机器人。 如今的硬X射线项目现场,还以完备的应用矩阵和丰富的拓展性能,从根本上改变了传统人工运输风险高、效率慢的状况,提高了50%以上的吊运与安装时间,满足毫厘之间的精度要求,实现了用“金刚钻”做“瓷器活”。 |