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12月18日,备受瞩目的广东江门中微子试验勘探器完结悉数装置使命,并发动长达8个月的超纯水和液体闪耀体的灌装。这台承当着严重根底科学研讨使命的“国之重器”方案于2025年8月正式工作取数,工作约30年。
自2015年正式开建以来,江门中微子试验的工程建造霸占了一系列国际性技能难题。坐落嘉兴海盐的浙江华帅特新资料科技有限公司(以下简称“华帅特”)历时4年多时刻成功研制、出产的有机玻璃维护罩便是这里边之一。
作为民营企业家,华帅特董事长殷根华倍感骄傲:“民企为国家争气,支付的一切都值了!”
中微子是构成物质国际最基本的粒子之一,以挨近光速运动,携带着许多重要的奥妙信息。此前,科学家梶田隆章和阿瑟麦克唐纳发现“中微子震动”即中微子具有质量,并获得了2015年诺贝尔物理学奖。
中微子跟物质发生效果的概率特别低,穿透才干特别强,极难被勘探,所以被称为“鬼魂粒子”。建成后的江门中微子试验将用于捕获这些“鬼魂粒子”,以丈量中微子质量次序为首要科学方针,展开多项严重前沿穿插研讨,提醒国际的奥妙。
因为江门中微子试验勘探器的核心部件光电倍增管要在44米深的水下作业,高强度工作下易发生殉爆,需求加装2万只光电倍增管有机玻璃维护罩。这种有机玻璃罩在透光度极高的状况下,要求其具有极佳的硬度、拉伸强度等物理功能。
江门中微子试验项目现场装置司理、我国科学院高能物理研讨所教授级高级工程师秦中华介绍,“20多年前,日本超级神冈中微子试验因光电倍增管没有维护的办法发生殉爆,导致整个试验阻滞,咱们自己研制了3年,也做了一些小的样品,但要批量做出2万件,难度非常大。”
无法之下,2018年,我国科学院高能物理研讨所组织了全国招标。从事有机玻璃研制出产10多年的华帅特,正是在这样一个节骨眼上和江门中微子试验结了缘。
其时,华帅特在包含有机玻璃在内的高分子聚合资料职业范畴开展得风生水起。企业不仅为杭州湾跨海大桥项目研制出产出测验合格的风屏障产品,拿下全国创始,并且还成功打入国内高铁用声屏障商场,完结“国产代替”,产品在细分商场占有率超70%。
作为企业的掌舵者,在了解到江门中微子试验关于该有机玻璃维护罩的各项目标要求后,殷根华心里不免有些顾忌。
“现在咱们缺少的便是业界的实践经验,信任经过理论与实践结合,一定能研制成功。这是国家的一件大事,民企要为国家争气!”我国科学院院士、江门中微子试验首席科学家王贻芳的一番话让殷根华下定了决计。
“我其时查了一下,这个中微子试验室,美国花了将近20年时刻建造,要到2031年才干工作;日本人花了将近10年,到现在还没有建成;咱们我国这个试验室是全球最大、最先进的,而我的企业恰好是专门出产这类产品的。”一阵激烈的使命感,涌上殷根华的心头。
2018年6月28日,夏天炎炎,一起前往北京参加招标辩论的虽然有8家企业,但殷根华却决心十足。从前期的项目状况研讨、资料预备,到产品研制思路、方案,华帅特凭仗丰厚的实践经验,终究以94.6的最高分得到了在座专家们的共同认可,并于当晚收到了竞标成功的告诉。
在坐落地下700米的试验大厅里,江门中微子试验勘探器好像一个巨大的、充溢科幻感的立体艺术品。勘探器的主支撑结构为直径41.1米的不锈钢网壳,承载着35.4米直径的有机玻璃球、4.5万只光电倍增管等许多勘探器部件,其间就有华帅特出产的2万只要机玻璃维护罩。
“本来高手在民间!华帅特出产的这些维护罩,对江门中微子试验的长时刻安全运作起到了要害效果。”王贻芳院士这样必定华帅特。
其时,交给华帅特的只要一张图纸,上面仅有几组数据和收购数量。“不管多难,都要做成!”抱着这样的决计,华帅特专门组建了项目研制小组,全方位投入研制,其间,公司为此还不吝拒绝了一家闻名车企的1500万元订单。
“出产有机玻璃,理论上透光率越高,物理强度、变形系数就会越低,假如将这两个目标做到符合规定规范的话,透光率又很难满意。”该项目研制首要负责人吴细南剖析,看似简略的维护罩,对透光率、物理强度、变形系数和加工误差等都有极高的要求,要想做到四者统筹,难度堪比登天。
经过深入研讨和讨论,研制团队决议打破惯例,从模具定制、设备改造等方面着手,将制作温度误差从0.5℃缩小到0.2℃,保证有机玻璃在坚持超高透光率的状况下,尽可能坚持强度,一起下降缩短份额。
研制团队还跑遍了周边城市,终究找到国内闻名注塑企业定制设备,在完结制作温度误差到达功能极限的一起,削减出产的悉数过程中的原资料残余量,防止资料过度降解对透光率发生影响。
光是定制这款注塑机,就花费了半年多时刻。为此,华帅特还投入了100多万元的研制经费。
但新问题又随之而来:注塑模具的浇口部分总是呈现一道一道的塑料纹理,又称雨丝纹,一般来说,存在雨丝纹的塑料产品为不合格产品。华帅特为此引进了先进的暖流刀片切开技能,以防止雨丝纹的发生。
有志者事竟成。历时4年,经过上百次测验,2022年6月,华帅特研制出产的有机玻璃维护罩经过我国科学院高能物理研讨所的检验,并完结量产,透光率等几个要害目标均打破现在国际上相关工艺的极限。
殷根华打了一个形象的比方:有机玻璃维护罩的透光率达91.2%,厚度仅11毫米,可是能接受69兆帕冲击波的压力,相当于10个成年人的分量。
意大利国家核物理研讨院总工程师保罗隆巴尔迪感叹:“没有这些维护罩,江门中微子试验不可能完结。没想到这家企业居然成功了。”
实际上,现在全球仅我国、美国和日本在系统性推动中微子的项目研讨,而跟着江门中微子试验的建造进展不断改写,也标志着我国在这项科研中走得最快、走在国际前列。
像一把出鞘的白,华帅特也在一路向前冲刺。华帅特每年的研制投入已接连4年打破1500万元,本年估计初次超2000万元,占销售总额的6%左右;已具有省级企业研讨院、省级企业技能中心、省级博士后作业站等科研渠道。
这个月底,华帅特四期项目年产3.5万吨航空有机玻璃通明资料建造项目将迎来奠基,总投资1.8亿元,估计2026年末正式投产。
“咱们还规划了五期项目,估计到2027年头,华帅特的年产能将打破6万吨,年销售额超12亿元!”殷根华对企业未来开展决心满满。 (记者 徐佳叶 姜鹏飞 李舟英 通讯员 沈哲韬)