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    作者:倪思潔 來源:中國科學報 發布時間:2022/2/6 11:01:50
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    除夕突遇故障,北京正負電子對撞機春節搶修記

     

    1月31日,除夕。上午十點,岳軍會正準備上街買個豬肘子,給年夜飯添道大菜。就在這時,手機響了。

    “岳老師,突發故障,您快來看看……”電話那頭,他的學生尹頔聲音焦急。

    岳軍會是中科院高能物理研究所的研究員,尹頔是中科院高能物理研究所的工程師,他們既是師生,也是北京正負電子對撞機(BEPCII)反饋系統的前后兩代負責人。

    自從尹頔有能力獨當一面之后,岳軍會就把負責人的任務交給了他。岳軍會知道,如果是一般性的小問題,尹頔不會給自己打電話。掛了電話,他把買豬肘子的事拋在腦后,直奔BEPCII的對撞機隧道……

    2月2日(大年初二),真空、束測人員在做真空檢漏(中科院高能物理所供圖)

    哪里出問題了?

    岳軍會到達隧道外圍時,尹頔已經在那里了。尹頔是第一個接到故障電話的人,撥出電話的人是除夕當天的值班人員邢軍。值班時,邢軍通過各種數據判斷,問題可能出現在反饋系統上。

    反饋系統,被視為束流“穩定器”,控制著對撞粒子束的振蕩。作為“穩定器”的負責人,尹頔的手機從不關機,因為一旦“穩定器”出了故障,BEPCII就很難正常運行。

    去年暑期,BEPCII完成常規停機檢修之后,為了獲得更多新物理現象,科研人員決定在穩定高效運行的基礎上,提升正負電子流強并持續保持高流強運行。與之相應的加速器各系統也開始挑戰運行極限。

    岳軍會和尹頔簡單地交流了一下故障情況,之后就開始爭分奪秒地檢查加速器隧道外的設備。放大器正常,環流器正常,功分器正常……所有設備都正常……問題到底出在哪里?

    于是,他們決定停掉電子束流,進入隧道內檢查。很快,他們發現,有一處電纜的外皮有被燒融化的痕跡。岳軍會憑經驗推測,真空穿墻子可能壞了。

    “真空穿墻子”是一種連接真空和大氣的元件,在加速器里,正負電子是在超高真空環境中運動并發生對撞的,真空穿墻子既能實現真空密封,又能傳輸功率,在真空腔內建立電磁場,控制束流。

    粗大的電纜拆卸起來需要技巧,岳軍會又打電話給組里經驗豐富的高級實驗師汪林,請他來支援。拆完電纜后,他們發現,因為給負載冷卻的管道被雜質堵塞,導致負載損壞,從而導致電纜接頭和安裝在腔壁上的真空穿墻子被燒毀。

    1月31日(除夕),工作人員檢查k1速調管的真空狀態(中科院高能物理所供圖)

    牽一發而動全身

    真空穿墻子被燒壞,反饋系統就不能正常運行,BEPCII也無法正常運行,因此必須更換設備,而這意味著要徹底破壞加速器的真空環境。不僅如此,正電子源靶心水冷系統漏水,也需要緊急處理。

    “這已經不是一個系統能解決的問題。”岳軍會回憶。

    一場與時間賽跑的故障搶修正式開始。除夕當天下午,BEPCII加速器運行指揮部緊急部署,束流測量、真空、運行、正電子源、通用等各個系統的相關人員馬上從家里出發,兩個小時內全部到達加速器隧道,進行設備更換前后的準備工作。

    BEPCII儲存環真空系統負責人高級工程師郭迪舟,召集系統成員對加速器待更換設備的區段進行充氮保護,防止設備拆解時大氣壓把外部的灰塵帶進加速管道。

    氮氣充好后,束流測量和真空系統人員一起更換被燒毀的設備;真空系統人員開始檢漏,確保安裝成功。

    接下來,他們又為加速管道加熱,以便加速器內部的氣體能盡快排出并重回真空狀態。此時,束流測量系統安裝負載和溫度探頭。BEPCII正電子源系統負責人陳光輝也在通用運行、工廠積極協助下,解決了正電子源靶心漏水的問題。

    此外,利用故障的停機間隙,低溫維護人員和運行值班人員還進行了低溫維護和速調管老煉工作,保障BEPCII恢復運行之后的高效率。

    2月2日,大年初二上午10點,經過48小時加班加點的忙碌,故障設備搶修工作完成。

    “虎年伊始,我們遭遇了‘攔路虎’,在這個最重要的中國傳統節日,大家高質量完成了故障件的維修。”搶修完成后,中科院高能物理研究所加速器中心副主任于程輝在加速器運行維護的微信群里為大家鼓勁。

    2月2日(大年初二),工作人員處理正電子源靶心水冷系統漏水(中科院高能物理所供圖)

    新任務又來了

    2月4日,大年初四,立春。中午十二點,剛從BEPCII加速器中央控制室出來的岳軍會,遇到了迎面走來的加速器高頻系統同事戴建坪。

    “現在怎么樣了?”戴建枰問。

    “沒問題,初五可以運行。”岳軍會回答。

    今年春節,這是他們與眾不同的新年問候方式。

    “恢復運行時,相關系統的負責人都要到現場待命,所以大家都很關心恢復運行的時間。”和同事“寒暄”完,岳軍會扭過頭向記者解釋。

    他告訴《中國科學報》,對于正在運行的加速器來說,大大小小的故障非常常見,正因如此,BEPCII加速器運行團隊不管在什么節假日都會安排人員留守值班,這樣的堅守也讓BEPCII在過去四年里連續獲評中國科學院大科學設施運行評比一等獎。

    “每年春節,運行團隊的成員大部分都會留在北京,隨時待命。”岳軍會說。

    2月5日,初五,一大早,BEPCII又熱鬧起來,上午八點,加速器電子環束流成功恢復。

    忙碌了整整一個春節,他們依然無暇休息。大家從工作群里收到了新任務:“為了保證年度運行任務,保證故障排除之后機器運行的高效性,經與各系統負責人溝通,特做以下安排……”

    2月4日(大年初四),尹頔正在BEPCII中央控制室值班(倪思潔攝)

    記者手記:

    大科學裝置的保健醫生

    人吃五谷雜糧,難免不生病,大科學裝置也一樣。

    運行時間和故障時間的比例,是大科學裝置運行評價的考量指標之一。無論建得有多精巧、多牢固,大科學裝置在運行過程中總會遇到大大小小的故障。正因如此,對它們的運行維護尤為重要。一旦裝置出現問題,運行維護人員必須立即行動,用最快的速度解決問題,降低故障時間。

    大科學裝置的運行維護人員,就像裝置的保健醫生一樣,時刻關注著裝置的運行指標。在北京正負電子對撞機里,運行維護團隊中有些是像尹頔一樣的90后、80后,有些是像岳軍會一樣的70后甚至60后,無論年齡大小、資歷深淺,他們一天24小時,一年360多天,手機從不關機,只要團隊需要,他們必須放下手頭的活兒,告別等待他們的家人,第一時間趕到現場。

    裝置每一個重大科學產出的背后,都離不開他們的守護,可這些科學產出成果上卻很少會出現他們的名字。似乎只有在裝置出了故障時,才能顯示出他們存在的重要意義,可是他們的新年心愿是“希望裝置不出故障、穩定高效率運行”。

    “我很渺小,在地球上找不到自己的坐標。我也偉大,因為我融入了宏偉的事業。”一位航天人曾寫下這首小詩。這何嘗不是各個大科學裝置運行維護團隊成員們的心聲。在北京正負電子對撞機工作,尹頔心中充滿自豪,他很榮幸能融入這個被寫進歷史教科書的大科學裝置,他和他的同事們有一個共同的座右銘:“干驚天動地事,做隱姓埋名人。”(倪思潔)

     

     
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