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含鎳不銹鋼在超低溫下的表現,成就了對希格斯玻色子的探索

2018-9-10 15:31:31 來源:中國有色金屬報 字體:  術語簡釋』『行情討論』『走勢圖
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這個消息終于正式宣布了:科學家們已經發現了希格斯玻色子,即粒子物理學理論所預測的那種有助于解釋宇宙大爆炸和宇宙起源的粒子。

為了發現這種難以捉摸的粒子,人類已經投入了海量的時間、資源和天才的智慧。首先,來自歐洲原子核研究委員會(CERN)的工程師們設計并在跨越瑞士和法國的山脈之下修建了一個價值 20 億美元的全球最大的粒子加速器。接下來,科學家們在 27 公里長的隧道內進行了一系列實驗,依賴特種不銹鋼合金來保持粒子束在穩定路徑上快速移動。最后,數據管理人員對亞原子碰撞的萬億信息進行篩選,以確定在 2012 年所發現的粒子是否真的是希格斯玻色子。

在這一探索開始5年之后,歐洲原子核研究委員會仍然不能確定他們的科學家所發現的是粒子物理學中最流行的理論所預言的標準的希格斯玻色子,還是另一種不同的理論所預言的希格斯玻色子。科學家們還進行了幾個進一步的實驗,重現實驗的結果,來研究這個問題,并研究這種最重要的、被假定為宇宙所有其他粒子質量之源的粒子的其他屬性。

這些實驗在大型強子對撞機(LHC)內部進行,在這里,質子以近乎光速的速度相向而行,以再現大爆炸后瞬間所展現的條件。粒子束在彼此隔絕的真空管內、在由電磁體形成的強磁場引導下沿著加速器的環型管路運行。歐洲原子核研究委員會科學家們能夠通過質子的粉碎性碰撞來檢測希格斯玻色子。

用來構建加速器的材料選擇主要考慮的是超導狀態所要求的將磁體冷凍至零下271.3℃,這一溫度比在外層空間所發現的溫度還要低。為了保持這種深冷,要將加速器與一個長達120千米的管路系統相連,來配送液氦。

能夠抵抗這種惡劣環境的含鎳不銹鋼在磁體和液氦配送中都起著重要作用。磁體使用了大約860噸的 Nirosta4375(EN1.4375),這是一種錳鎳合金不銹鋼。用來將液氦配送給磁體的管系使用了450噸EN1.4307鉻鎳不銹鋼,與304L(UNS S30403)不銹鋼非常相似。

EN1.4375合金的韌性足以抵抗極度寒冷和磁體內的強磁力,而它自身極低的磁導率也可以防止鋼本身被磁化。鉻鎳不銹鋼同樣也耐低溫,可確保管路不會變脆。

(本文由國際鎳協會提供資料整理而成)

國際鎳協會的使命是推廣和支持鎳的適當應用。國際鎳協會促進各國市場發展,支持其中新興和現有的鎳應用,包括不銹鋼,而且全力推動科普、風險管理并提升社會經濟效益,以此作為公共政策和監管的基礎。在中國,國際鎳協會著重推動含鎳材料市場發展,推動鎳在中國的公共政策和監管并共享其技術專長,從而推動鎳的可持續使用。(全球金屬網 OMETAL.COM) 點擊此處】即可用微信接收各種行情報價啦!
 
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