大型强子对撞机(LHC)需要特定类型的磁铁来严格控制碰撞点的粒子束。这些磁铁被称为最终聚焦四极杆，安装在大型强子对撞机实验周围的相互作用区域中。对于大型强子对撞机(HL-LHC)的高亮度升级，ATLAS和CMS的最终聚焦磁铁需要更换。欧洲核子研究中心的测试现已证实，新设计的用于替代它们的四极磁铁能够发挥作用。

与由铌钛(Nb-Ti)制成的大型强子对撞机磁体不同，新型磁体由更具挑战性的材料制成：铌锡(Nb3Sn)。“鉴于Nb3Sn的脆性及其线圈非常坚硬的事实，组装Nb3Sn磁铁需要密切关注，”技术部门负责人JoséMiguelJiménez解释道。“这使得它成为比铌钛磁体更大的挑战。”

CERN技术部门正在开发一系列10块磁铁(8块，外加2块备用)，每块长度7.2米。这项工作建立在美国的HL-LHC加速器升级项目(AUP)的基础上，该项目目前正在制造20个(16个，外加四个备用)四极磁体，每个长4.2米。

费米实验室最近的测试表明，这些磁体在1.9开尔文(-271.25°C)和4.5开尔文(-268.65°C)的目标电流下工作，从而满足项目要求。CERN团队采用与AUP相同的设计和类似的制造程序，但将其扩展到7.2米长的磁铁。

“我们美国同事的贡献对于开发这些磁铁的设计和程序发挥了重要作用，制造和测试数据的定期交叉检查帮助大西洋两岸的团队克服了许多挑战，”EzioTodesco说，负责HL-LHC相互作用区域磁体。

CERN于8月至10月进行的成功测试在1.9K和4.5K下实现了16.53kA的目标电流。目标电流对应于7TeVLHC操作，加上300A裕量。尽管计划在1.9K下运行，但能够在4.5K下达到目标电流证实了HL-LHC及更高版本的设计稳健性和舒适的运行裕度。

这是在前两个原型上观察到性能限制后决定的恢复计划的一部分，这是第三个进行测试的全长磁铁。其他磁体在测试时没有表现出退化迹象，但在4.5K下运行时始终限制在低于目标电流。CERN团队暂停了生产以调查这一限制。通过改进外壳的设计、减少线圈组装过程中磁体上的峰值应力以及改变线圈制造工艺的参数，他们消除了这些限制，第三种磁体超越了它的前辈。

TE-MSC小组负责人ArnaudDevred表示：“感谢所有贡献者所取得的出色成果和高效的团队合作，以及制定实用且稳健的工程解决方案，使铌锡技术达到加速器磁体应用所需的成熟水平。”

HL-LHC项目负责人OliverBrüning表示：“这对于该项目来说是一个了不起的结果。”“这意味着铌锡适用于7米长的加速器磁体，并且是HL-LHC的一项支持技术。”

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