2025年2月21日

为磁铁开发商提供资金,以开创可持续加速器

ZEPTO Magnet
STFC正在推进一种新型磁铁的开发,这种磁铁可以降低粒子加速器的运行成本和碳足迹。

在英国政府技术转移办公室25万英镑知识资产拨款的支持下,该项目将进一步开发零功率可调谐光学(ZEPTO)磁铁。它标志着朝着更可持续的粒子加速器技术迈出了令人兴奋的一步,并可能改变未来这些强大机器的设计和制造方式。

对可持续技术的影响

粒子加速器对科学技术设施委员会(STFC)进行的研究至关重要。他们为牛津郡卢瑟福阿普尔顿实验室的钻石光源和欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)等主要设施做出了贡献。然而,传统四极磁体的高功耗对环境造成了重大挑战。ZEPTO磁铁是一种不需要恒定电源的永久磁铁,提供了一种可持续的替代方案。通过减少电力消耗,ZEPTO磁铁可以显著降低加速器科学对环境的影响。

为未来发展提供资金

该拨款将支持构建和测试下一代ZEPTO磁铁,准备安装在用于研究和应用的紧凑型线性加速器(CLARA)加速器上。CLARA位于STFC Daresbury实验室,位于利物浦城市地区的science - tech Daresbury。一个现有的可调谐磁铁,用于控制和引导光束在加速器周围,将被一个ZEPTO磁铁取代。ZEPTO磁体将以一小部分功率执行相同的工作,而不会牺牲精度或抑制光束性能。STFC的科学家们已经改进了这一过程,以产生前所未有的结果,解决了以下关键挑战:

  • 易于组装
  • 现场质量
  • 磁中心稳定性

在与磁场强度作斗争时,这种建筑本身就会出现问题,这种磁场强度相当于在一根头发的宽度内移动一辆汽车。然而,该团队已经克服了这一点,并在2025年11月之前实现了这一重要里程碑。

磁引力

与欧洲核子研究中心合作开发的创新ZEPTO磁体设计涉及在钻石地层中定位相反的磁极,以创建恒定的零场中心,从而消除了对连续电源的需求。在CLARA上成功开发和实施ZEPTO磁体可以彻底改变粒子加速器技术领域,使其更加可持续和环保。

未开发的潜力

这笔资金正在为ZEPTO磁铁进入市场做好准备,预计商业许可的机会将很快到来。本·谢泼德,磁性和辐射源小组的负责人,表达了他对这项资助的潜力的兴奋:

我们研发这项发明已经好几年了。这笔拨款是一个很好的机会,使我们的工作更上一层楼。我期待着与团队合作,在接下来的几个月里设计、制造和测试这个磁铁。我乐观地认为,这笔资金可以让ZEPTO有机会被纳入未来粒子加速器的早期规划阶段,因为它具有低能量功能和易于调节的独特组合,而替代方案难以平衡。

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