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李正明接過話頭,從公文包裡小心翼翼地抽出一沓圖紙,攤在茶几上。
圖紙泛著藍灰色的氨燻痕跡,邊角已經卷起了毛邊,上面畫滿了密密麻麻的加速器磁鐵佈局和束流軌道曲線。
“在高能級下,正負電子束在儲存環裡會發生一種非線性共振,束團會像一條被風吹動的繩子一樣越擺越大,最後撞在真空管壁上,幾十億電子伏特的能量,一瞬間全打在水管壁上,不光是實驗做不成,裝置都可能打壞。”
“CERN是用海量的超導磁鐵來壓制它,一圈擺了幾千塊,每隔幾米就有一塊,靠磁場密度把這個共振硬生生壓住,我們沒那麼多錢,也沒那個超導磁鐵量產能力,磁鐵數量必須砍掉一大半,但砍了磁鐵,共振就控制不住。”
“這個矛盾不解決,周長再長也白搭。”
陸沉低下頭看那沓圖紙。
束流軌道的非線性動力學方程鋪滿了整頁,耦合項的係數矩陣排成了一個對稱的方陣,每一項旁邊都有李正明用紅筆標註的物理意義。
高階色品校正、八極磁鐵耦合、束-束互作用力。
他看得很慢,每一行都停下來想了想,然後翻到下一頁。
“李教授,你們在束流軌道校正上現在用的是哪種反饋控制?”
“標準的PID逐點校正。”
陸沉微微點頭。
他的目光停在圖紙上。
這個圖案他太熟悉了。
1993年在無錫華晶做南園一號的電磁相容模擬時,幾百個訊號節點之間的串擾矩陣幾乎是同一個數學結構。
1997年給瓦良格號設計全電推進系統時,幾十個電力節點的動態負荷分配也是同一個數學結構。
眼下這個束流控制問題,不過是把訊號節點換成了校正磁鐵,把電磁干擾換成了束團共振,而解決這個問題的核心工具,他手邊已經有一套打磨了五年的現成東西!
“PID逐點校正的思路有個盲區,”陸沉拿出紙和筆開始畫圖。
“打個比方,一旦開啟測試,就像同時按著幾十個氣球不讓它們飛,你按這個,那個彈起來,你調那個,這邊又冒出來,永遠調不平。”
李正明點了一下頭。
他自己在控制室裡熬過無數個通宵,對那種按下葫蘆浮起瓢的無力感再熟悉不過了!
陸沉一下子就找到問題核心了!
“但如果換一個思路,”陸沉在筆記本上畫了一個環形,在環上均勻地標出幾十個小圓圈,再把它們全部串聯起來。
“把所有氣球看成同一個分散式網路裡的節點,用一根線串起來一起校正,而不是一個一個單獨調,那麼抑制效率可以提高十倍!”
謝老的目光定在陸沉的筆記本上,握著柺杖的手指不自覺地收緊了。
他親眼看過CERN的加速器控制室,那是一整面牆的機櫃,密密麻麻的電纜像蟒蛇一樣從機櫃背面拖出來,幾千塊超導磁鐵的電流由上百個獨立的控制器各管一段,彼此之間靠操作員的經驗來協調。
如果這個中國年輕人的方案能走通,那就等於用一套演算法替代了半個足球場的硬體和幾十年積累的操作經驗!
“你有多大把握?”謝老聲音發顫。
“我在湍流胖尾問題上做的全域性關聯模型,預測值和風洞實測資料的偏差在百分之一以內,電磁彈射器的脈衝放電時序偏差控制在一微秒以內。”
陸沉嚴肅道:“儲存環上的非線性共振,本質上是同一個數學結構,我可以在三個月內給出完整的束流動力學最佳化方案!”
謝老握著柺杖的手在微微發抖。
他看向錢老,錢老靠在藤椅上,嘴角掛著一絲微笑。
那笑容像是在說,我早就告訴過你,這個孩子可以。
“陸工!”
謝老站起來,朝他鄭重地伸出手。
“我代表高能物理研究所,正式邀請你加入環形正負電子對撞機的可行性論證工作,職位是,束流動力學論證組特邀專家。”
第三百二十章:從追趕到超越!
2000年3月,西山基地的積雪還沒化盡,三號車間的無人機產線已經跑到了第三批次。
何巍在綿陽盯產線,方磊在青島做電磁彈射的艦載適配預研,程峰和王雪松被北斗專案組臨時借走,連謝爾蓋都去了包頭協調稀土材料的長期供應。
車間裡難得安靜。
陸沉坐在工作臺前,面前攤著一份剛從檔案室調出來的舊檔案。
紙張泛黃,邊緣捲曲,封面蓋著“絕密·長期儲存”的紅色印章,日期是1984年3月。
顧小北端著一杯熱茶進來,把茶杯放在他手邊,低頭掃了一眼那份檔案。
“這是什麼?”
“BJ正負電子對撞機的早期論證報告。”
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