CHIEF1500高速超重力离心机
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超重力场如何演绎“一眼万年”(院士讲科普)
人民日报· 2025-11-08 06:00
超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)的核心功能与定位 - 装置可模拟超过地球重力千百倍的超重力场,实现时空压缩的科研超能力,帮助科学家进行以往不可能的实验[2] - 装置是我国完全自主研发的国家重大科技基础设施,部分核心设备已正式启用[2] - 超重力离心机通过高速旋转产生离心力,模拟出百倍乃至千倍于地球重力的人造重力场,为探索物质运动规律提供极端实验条件[3] CHIEF装置的技术规格与主机阵容 - 已启用的CHIEF1300模型制备机容量为1300g·t(重力加速度·吨),居世界前沿,其吊篮内最高可产生300倍于地球重力的环境[4] - 装置主机阵容包括CHIEF1300模型制备机、建设中的CHIEF1900重载超重力离心机和CHIEF1500高速超重力离心机[4] - 3台离心机将沿南北轴线排列在3万多平方米的实验大厅,当6.4米长的转臂旋转时可为科学家提供极端实验条件[4] 装置的科研应用领域 - 超重力环境实验装置是重大工程防灾减灾、深地深海资源开发、地下空间利用、新材料研制、地质过程研究等领域重要的科研利器[3] - 18台机载装置中有6台为国际首创,12台技术指标达国际领先水平,可在高速运转的离心机上开展动态变化、多因素作用的实验[7] - 具体应用包括攻克天然气水合物安全开采难题、破解巨浪与海啸冲击机理、模拟9度烈度地震灾变规律、为下一代高速铁路路基设计提供验证平台、锻造新一代合金材料等[7] 研发背后的技术创新与工程挑战 - 研发团队由浙江大学建工、控制、软件、能源、环境、材料等多学科背景的科学家与工程师组成,交叉学科共同发力[5] - 团队设计了一套真空温控系统,通过抽真空、通风冷却等组合带走离心机高速旋转产生的热量,确保设备安全平稳运行[5] - 主机室基坑工程长99米、宽27米,最深处达38.3米,创造了浙江省公共建筑基坑的最深纪录,项目组实施全过程监控和实时反馈确保工程安全[5][6] 时空压缩效应的科学价值 - 超重力场具有时空压缩的神奇能力,例如模拟污染物在地下大尺度、长历时的运移,现实中需几千年的研究在超重力场中可能只需一天[7] - 这种效应让科学家能够在实验室里完成以往不可能的实验,期待装置为中国乃至全球的科技创新提供强大支撑[7][8]