“但是,这里有一个矛盾。”
“要聚焦,磁场就要强。磁场强了,又会引入像差。”
“这就像相机的镜头,光圈大了,边缘就会模糊。”
“我们需要一个完美的磁场分布。”
解决方案:
林远看向了汉斯。
“汉斯,西门子的mRI核磁共振技术是全球最好的。你们的磁体设计软件,能不能借我用用?”
“这个……”汉斯有些犹豫,“那是医疗部门的核心机密。”
“我拿启明的AI医疗影像算法跟你换。”林远抛出筹码。
“成交。”
利用西门子的磁场仿真软件,配合“盘古”的优化算法,团队设计出了一种“非均匀绕组”的螺线管。
它产生的磁场,完美抵消了空间电荷效应,又没有引入额外的像差。
电子束,被驯服了。
核心部件都搞定了。现在要组装。
SSmb光源需要超导磁体和超导腔,这意味着,整个系统必须运行在2K零下271.15度的极低温环境下。
通常,这需要液氦。
“林董,这是个无底洞。”刘华美拿着财务报表,手在抖。
“液氦的价格已经炒到了每升300元。而且,中国极其缺乏氦气资源,95%依赖进口主要是美国和卡塔尔。”
“如果我们用传统的浸泡式冷却,这台机器每天要烧掉几吨液氦。”
“而且,一旦美国断供氦气,我们的光源就废了。”
“必须戒掉液氦。”林远看着那庞大的低温恒温器。
“能不能用干式制冷?”
“那是给小设备用的。”丁院士摇头,“对于这种几吨重的大科学装置,干式制冷机的功率不够。”
“那就多级级联。”
林远提出了一个疯狂的方案。
“我们不用液氦泡着。”
“我们用传导冷却。”
“一级预冷: 用液氮便宜,到处都有把温度降到77K。”
“二级制冷: 用国产的Gm制冷机,降到10K。”
“三级核心: 用脉冲管制冷机,降到4K。”
“四级极寒: 针对超导腔的关键部位,用稀缺的氦-3\/氦-4稀释制冷机,做局部冷却,降到2K。”
“我们把面冷却,改成点冷却。”
“我们要设计一套极其复杂的高导热汇流排,用高纯铝和蓝宝石,把冷量精准地输送到每一个发热点。”
这需要极其精密的热设计。
如果热阻稍微大一点,超导磁体就会失超,引发链式反应,炸毁设备。
江州,地下实验室。
巨大的真空罐被封闭。制冷机组启动。
“一级预冷完成,温度77K。”
“二级制冷启动……温度20K……10K。”
“三级制冷启动……”
时间一分一秒过去。
屏幕上的温度曲线,像蜗牛一样缓慢下降。
4.2K液氦温度。
“到了!”王海冰兴奋地喊道。
“继续降!我们要2K超流氦温区!”丁院士盯着仪表,“只有在2K,铌腔的品质因子q值才能达到10的10次方,损耗才能最小。”
3.5K……3.0K……
突然,曲线停住了。
“卡在2.8K了。”操作员汇报,“四级制冷机的功率到顶了。”
“热负载比预想的大。”丁院士皱眉,“哪里漏热了?”
“查!”
经过排查,发现是信号线。
为了传输控制信号,几百根同轴电缆从室温环境穿入低温区。这些铜线,就像一根根导热管,把外面的热量源源不断地导了进来。
“拔掉铜线!”林远下令。
“那怎么控制?”
“用光纤。”
“光纤主要成分是石英,导热率极低。”
“把所有的电信号,在入口处转成光信号。在低温区内,再转回电信号或者直接用光控器件。”
“全光互连!”
这是一个巨大的工程量。需要更换所有的接口电路。
但团队没有怨言。
三天后,改造完成。
再次降温。
2.8K……2.5K……2.1K……1.9K!
“成功了!”
系统进入了超导态。
所有的子系统就位。
电子枪发射 -> 直线加速器加速 -> 注入环形轨道 -> 激光调制 -> 辐射发光。
“点火。”
随着林远按下按钮。
屏幕上的光谱仪,瞬间跳起了一个尖锐的峰值。
波长: