中評社北京10月5日電/據人民網報導,在浙江杭州城西科創大走廊腹地距地面15米的地下大廳內,一台粗長的旋臂緩緩啟動,逐漸提速。末端的實驗艙內,300個g(常重力)的驚人加速度正讓物質的運動以“一眼萬年”的速度展開。伴隨轟鳴聲傳來,浙江省首個國家大科學裝置——超重力離心模擬與實驗裝置(以下簡稱“CHIEF”)核心設備近日正式啟動。
由浙江大學牽頭建設的CHIEF被《物理世界》雜誌評價為“全世界能力最強的離心機”。如今率先開機運行的CHIEF1300容量達到1300g·t(重力加速度·噸),刷新了全球紀錄。
什麼是超重力?過山車俯衝時的失重與眩暈、飛機爬升時胸口的壓迫感,都是人們日常可感知的超重力體驗。但在CHIEF實驗艙中,研究人員可以把這種體驗成百上千倍放大,用於模擬現實中無法直接觀測的極端過程。“我們希望通過離心加速度和負載的調控,構建從瞬態到萬年、從原子級到千米級、從常溫常壓到高溫高壓的多相介質運動實驗環境。”CHIEF首席科學家、中國科學院院士、浙江大學教授陳雲敏介紹,這一裝置能夠讓地質演化、滑坡塌陷、深海能源開採、新材料凝固等場景在實驗室裡加速呈現。
作為承前啟後的“模型機”,CHIEF1300實現了從150g到300g的最大加速度躍升,旋轉半徑從4.5米增加到6米,容量更是從400g·t提升到1300g·t。總工程師凌道盛介紹,團隊為此創造性地提出了“上下兩端支撐、三導液壓軸承”的結構體系,並自主研發了全球最大法蘭直徑的真空溫控系統,以解決高速運轉下巨量熱量散除的難題。“CHIEF1300配備了不平衡力動態調節系統,可以在實驗過程中自動補償,保證高速旋轉時的穩定性。”他說,這為未來開展更複雜的動態實驗奠定了基礎。
這一“超級機器”的誕生並不容易。超高速運轉、更長的機械臂、更極端的工況,意味著沒有現成經驗可循。為了保障設備安全運行,研發團隊跨學科協作,從結構體系、真空密封、動態平衡到材料工藝均需“破題”。“這台機器的每一次轉動,都凝結著數百位科研人員的心血。”項目團隊成員感慨道。浙江大學多學科平台會聚了來自建築工程、控制、軟件、能源、材料等領域的科學家和工程師,他們用跨界智慧為CHIEF的複雜系統提供了新的解法。
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