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阿尔法磁谱仪
2013-04-07

  阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer)是一个计划安装于国际空间站上的粒子物理试验设备。其目的在于探测宇宙中的奇异物质,包括暗物质及反物质。 2009年11月初,诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授宣布,阿尔法磁谱仪将于2010年7月29日早上7点30分在美国肯尼迪空间中心搭乘奋进号航天飞机的STS-134航班升空,送到国际空间站,开始为期3年的探索之旅。2011年5月16日,阿尔法磁谱仪随“奋进”号航天飞机升空,中国科学家为磁谱仪倾注了大量心血,参与项目的国际同行对中国科学家的贡献给予高度评价。

  基本简介

  阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,又译反物质太空磁谱仪,简称AMS是一个由美国麻省理工大学丁肇中教授构思建造的物理探测仪器。他所带领的高能物理团队将三十多年来粒子加速器所积攒下来的经验推向太空。阿尔法磁谱仪将依靠

  阿尔法磁谱仪

  一个巨大的超导磁铁及六个超高精确度的探测器来完成它搜索的使命。

  这个粒子物理的实验将在国际空间站(ISS)得主构架上被放置三年,远离大气层以保证不受干扰,并充分利用国际空间站上的系统来采集数据。原计划阿尔法磁谱仪由NASA的航天飞机送入太空。但由于航天飞机近年来事故的影响,使得发射时间一再推迟,一直到2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机携带着中国参与制造的阿尔法磁谱仪,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,前往国际空间站。

  整个探测器的机械结构的设计、制造和环境试验是由中国运载火箭技术研究院承担的,精度非常高,能达到航天飞机在起飞和着路时对机械结构强度的十分苛刻的要求。中国水利水电科学研究院承担了对机械结构强度的试验。

  主体结构

  自1995年6月至1997年7月,CALT的总体设计部完成了AMS主结构的方案设计、初步设计及技术设计,由211厂生产制造了两台阿尔法磁谱仪主结构。

  主结构的主体系外径为1.3米,内径为1.15米,高0.8米的空心高强度铝制园柱体。永磁体呈条状插入主结构,其磁场强度高达1400高斯。主结构要求高精度,在生产及装配过程中严格控制偏差,以使其与航天飞机对接时不产生装配应力。

  1996年4月第一台供地面试验的阿尔法磁谱仪主结构顺利完成生产,安装好永磁体后进行了振动试验及离心试验,试验一次通过,技术状态良好。

  1997年3月完成了飞行件的生产。丁肇中教授携各国科学家10余人来CALT验收,对设计、 生产质量表示满意。

  1997年11月,美国国家宇航局NASA对阿尔法磁谱仪主结构进行了第二阶段的安全评审,评审委员会一致通过,并破先例地取消了第三阶段的安全评审。

  1998年6月,安装了各种探测仪器的阿尔法磁谱仪在航天飞机上进行了为期10天的飞行,获得了大量的科学数据。

  1998年12月由原航天总公司科技委对AMS主结构进行了技术鉴定,鉴定认为:阿尔法磁谱仪主结构的成功研制开创了中国航天技术进入国际高能粒子物理研究领域的先例,主结构在薄壳结构设计分析、制造工艺和地面试验方面达到了国际先进水平。

  项目合作

  阿尔法磁谱仪重达6700千克,中国多家单位参加了研制,其中,中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利的两个单位合作,研制了阿尔法磁谱仪电磁量能器,能够测量能量高达TeV的电子和光子,是寻找暗物质的关键子探测器。 参加阿尔法磁谱仪国际合作的中国单位还包括中国科学院电工研究所、上海交通大学、东南大学、山东大学、中山大学,以及中国台湾的“中央研究院”物理研究所、“中央大学”、中山科学研究院等。

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