Przejdź do treści

Air Liquide dostawcą największego systemu kriogenicznego na świecie do ośrodka CERN

CERN (Europejska Organizacja Badań Jądrowych) buduje w okolicach Genewy na granicy szwajcarsko-francuskiej największy na świecie akcelerator cząstek - Wielki Zderzacz Hadronów LHC (Large Hadron Collider). Umożliwi on nowe eksperymenty i odkrycia w zakresie fizyki cząstek elementarnych i tym samym rozszerzy podstawową wiedzę o materii i powstaniu wszechświata.

Po zamontowaniu i przetestowaniu ostatniego elementu pod koniec października 2006 roku, kończąc 22-miesięczny program prac, Air Liquide przekazał ośrodkowi CERN tytuł własności do całego systemu zasilania ciekłym helem.

Wyjątkowa wielkość oraz oczekiwany poziom wydajności systemu kriogenicznego sprawiły, że projekt ten stał się prawdziwym wyzwaniem technologicznym. Kriogeniczny system dystrybucji, obejmujący ponad 800 000 litrów helu, ma formę okręgu o obwodzie 27 kilometrów umiejscowionego w tunelu znajdującym się około 100 metrów pod ziemią. System ten dostarcza nadciekły hel o temperaturze 1,9 K (–271°C) do 1 700 magnesów nadprzewodzących akceleratora LHC.

Dlaczego potrzebna jest tak ekstremalnie niska temperatura? Magnesy te wytwarzają silne pole magnetyczne, jakie niezbędne jest do utrzymania dwóch wiązek cząstek na ich torze aby doprowadzić do ich zderzenia. Materiały, z których zbudowane są magnesy akceleratora, wykazują zdolność nadprzewodnictwa jedynie w temperaturach poniżej 9 K (–264°C). Schłodzenie do temperatury 1,9 K (–271°C) optymalizuje wydajność i stabilność magnesów. Istnieje tylko jedna ciecz na świecie, która może być schłodzona do tak niskiej temperatury: nadciekły hel.

Aby sprostać technologicznemu i inżynierskiemu wyzwaniu, Air Liquide dostarczył nie tylko większość systemu dystrybucji gazów (ciekły hel, ciekły argon, azot), ale opracował również wyjątkowy system obsługi, szczególnie w zakresie konserwacji i zapewnienia integralności systemu (ponieważ CERN nie może nieoczekiwanie zatrzymać akceleratora na jeden dzień). Konstrukcja tego systemu, unikalna w skali światowej, wymagała zastosowania 3 000 elementów, wyprodukowanych we Francji, Włoszech, Hiszpanii i Portugalii, charakteryzujących się precyzją wykonania do dziesiątych części milimetra. 

Jak stwierdził François Jackow, Vice-Prezes Air Liquide ds. Badań i Zaawansowanych Technologii: "Osiągnięcie to stanowi kluczowy etap naszej współpracy z ośrodkiem CERN. Współpraca ta ma długą historię (ponad 15 kontraktów) i tą drogą chcielibyśmy podziękować zespołowi CERN za zaufanie, jakim nas obdarzył. Nasze wyjątkowe w skali światowej doświadczenie w zakresie gazów dla ekstremalnych zastosowań umożliwi nam przygotowanie się do przyszłych projektów wymagających pełnej doskonałości w zakresie kriogeniki, takich jak projekt ITER czy projekty za zakresu nadprzewodnictwa do przesyłu energii elektrycznej”.