數千年來,人類始終對宇宙充滿好奇。最近,歐洲核子研究中心 (CERN)的粒子探測器做出了一些關于宇宙構成的驚人發現。為粒子探測器輸送特定氣體混合物的泵產品,必須具備極高可靠性,且能確保氣體不受污染。
幾十年來,歐洲核子研究中心始終依賴 KNF 隔膜泵來滿足這些嚴格的要求。
CERN:用粒子碰撞解鎖宇宙密碼
歐洲核研究機構CERN 的核心使命是探究物質的基本結構。這里的環形加速器將粒子加速至接近光速后碰撞,探測器則捕捉碰撞中的微弱信號,還原粒子運行軌跡 —— 這就像用高能 “顯微鏡" 觀察宇宙的最小單元。

從發現希格斯玻色子到分離反氫物質,CERN 的每一項突破都離不開穩定可靠的實驗環境。而探測器的 “感知能力",全依賴于特定的氣體混合物:惰性氣體(氬氣、氙氣等)與特殊氣體(四氟甲烷、異丁烷等)的精準配比,任何微小的污染或成分波動,都可能導致實驗數據失真。

歐洲核子研究中心使用多種由惰性氣體(如氬氣、氙氣、氦氣)和其他氣體(如四氟甲烷、四氟乙烷、六氟化硫、異丁烷和二氧化碳)組成的氣體混合物。
氣體混合物的循環與回收技術
CERN 使用了大約 30 套氣體系統,將氣體混合物輸送到大型強子對撞機實驗中的相應探測器。這些氣體不僅要保持超高純度,部分成分(如氟利昂類氣體)還需兼顧探測器的高倍率能力與長期穩定性。
更關鍵的是,粒子碰撞時會在氣體中留下電離痕跡,這些信號經電場放大后才能被檢測 —— 這意味著氣體必須絕對清潔,哪怕百萬分之一濃度(ppm 級)的雜質,都可能干擾信號捕捉。此外,環保需求也倒逼技術升級:CERN 正研發一款緊湊靈活的實驗室用氣體循環系統, 以徹底消除檢測器運行過程中的氣體排放。氣體混合物的循環與回收技術,也有效降低了 CERN 的運營成本。
KNF隔膜泵:為前沿實驗量身定制
在 CERN 的四大核心探測器中,重達 1.4 萬噸的 CMS 探測器(緊湊渺子線圈)肩負著深化希格斯玻色子研究的重任。為其凈化和循環氣體混合物的,正是兩臺定制化的 KNF 隔膜泵,另有一臺作為備用,確保實驗萬無一失。
為何 KNF 能成為 CERN 的首選?核心在于三大優勢:
超高清潔度
嚴格控制雜質殘留,完全滿足探測器對 ppm 級污染的零容忍要求;
深度定制化
基于 KNF 成熟泵型,新增安全隔膜設計,即便極端情況下也能防止氣體泄漏,研發周期僅 18 個月便完成測試交付。
極致可靠性
數十年無故障運行記錄,適配地下 100 米的嚴苛工作環境;

KNF 隔膜泵具有出色的清潔度、氣密性、可靠性以及根據特定要求進行定制的能力,這使其成為了歐洲核子研究中心的優選。
“粒子檢測器對雜質極為敏感,即便濃度低于 ppm 級的雜質也可能影響其性能。KNF 泵經過了嚴格的測試,可確保滿足這一嚴苛要求。" CERN EP-DT 氣體團隊項目負責人 Roberto Guido 如此評價。
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