柳州中微子实验中央探测器结构优化规划研究研

4月7日,江门中微子实验中心探测器组在中国科学院高能物理研究所召开了结构优化设计研讨会。会议除高能所内部专家之外,还邀请了来自清华大学、浙江大学、中国兵器工业集团、中国航空建设集团以及国内大型钢结构公司及安装公司的数十位专家参会,江门中微子实验项目副经理衡月昆及总质量师李卫国主持了会议。

6月27日,江门中微子实验中心探测器第三次深化设计工作会在中科院高能物理研究所召开。会议由中心探测器负责人、高能所衡月昆研究员主持。来自中科院高能所、浙江东南网架有限责任公司、南京晨光集团有限公司、深圳市大地幕墙科技有限公司、汤臣压克力有限公司、江苏天目建设集团有限公司、北京云建标科技有限公司、同济大学建筑设计院西安分院的30多位专家代表参会。江门中微子实验首席科学家王贻芳院士出席会议。

中心探测器主体结构采用有机玻璃球结合不锈钢结构支撑方案,其中有机玻璃球将是世界最大的有机玻璃球,直径达35.4米,整体设计寿命达30年,挑战极大。

中微子的质量顺序,是国际中微子研究的核心问题。中微子研究是国际粒子物理研究的热点,也是唯一有实验证据超出粒子物理标准模型,可以取得重大突破的方向,是粒子物理、天体物理和宇宙学研究的交叉。日本、美国、欧洲、印度、韩国等5个国家有7个实验正在计划或已进行这方面的研究。

会上,衡月昆介绍了中心探测器的设计要求和进展,指出此次优化设计的目标,随后由中国建筑科学研究院、北京市建筑设计研究院、中国航天建设集团有限公司、浙江大学空间结构研究中心分别汇报了其围绕中心探测器开展的优化设计工作,给出了各自不同的优化思路及最优结构。各位专家针对这些报告提出了问题,并在计算方法、工艺和施工难度、可靠性、成本、精度控制等方面展开了激烈的讨论。与会专家还分享了相关的工程经验及解决方案,给了项目组工作人员很大的启发。

2013年2月1日,江门中微子实验中心先导专项正式成立。建设内容包括:位于地下700米的地下洞室、大型的水池、一个装满2万吨液体闪烁体和光电倍增管的中微子探测器以及少量配套的设施。实验本身不产生废气、废液等有害物质,对周围环境也不产生有害影响。

2017年,中国科学院高能物理研究所将江门中微子实验中心探测器项目划分为中心探测器不锈钢网壳制造与安装、中心探测器有机玻璃球安装平台、反符合探测器主支撑结构制造与安装、光电倍增管支撑及其附属结构制造与安装四个标包。

中心探测器深化设计工作涉及诸多系统,接口复杂,任务繁重。本次会议上,各公司代表根据各自承担的项目内容分别介绍了不锈钢网壳、有机玻璃球及安装升降平台、PMT模块的深化设计进展情况、现场安装方案及进度安排、项目接口及目前需要进一步澄清的问题等。

与会专家认真听取报告后,按照前次工作会的会议纪要内容质询了各单位的工作落实情况,并对各系统的安装方案进行了充分的讨论,并针对各厂家提出的需要沟通解决的问题给出了明确答复或给出了宝贵建议。

通过此次会议使参与中心探测器建设的各单位对其他单位的方案加深了解,也使得项目组能够进一步明晰在安装过程中对各现场施工单位的工序衔接和施工措施的统筹管理。

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