WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Исследовано (в имитации стальными блоками) воздействие веса жидкоаргонного калориметра (260 тонн) через промежуточные фермы на опоры барреля, минуя сам баррель. Геодезические измерения показали, что влияние веса жидко-аргонного калориметра на геометрию барреля незначительно и им можно пренебречь. Предложенное автором конструкторское решение (рис.13) передачи весовых нагрузок от жидко-аргонного калориметра к опорам барреля было в точности повторено при финальной сборке в подземном павильоне.

Предварительная сборка двух баррелей на поверхности явилась принципиально важным этапом, который позволил создать технологический «сценарий» полномасштабной сборки калориметра в подземном павильоне.

Созданная программа «предсказания» положения модулей в барреле явилась эффективным инструментом, помогающим оперативно решать вопросы по стратегии шиммирования.

Первым в шахте собирался центральный 1300 тонный баррель из дубненских модулей; его сборка имела ряд особенностей. К уже собранным и спущенным в шахту в виде монолита (260 тонн) 8-ми модулям необходимо по очереди монтировать последующие с точностью, не хуже, чем ± 5 мкм.

Для этого при монтаже очередного модуля (или соединительной плиты, скрепляющей пару соседних модулей) вставляли установочные штифты 33–0.мм в отверстия, максимально разнесенные по диагонали друг от друга, когда модуль (или соединительная плита) были еще подвешены на кране. Затем по другой диагонали устанавливали переходные штифты 33+0.02 мм, а на место установочных вставляли охлажденные в жидком азоте штатные штифты. Идея в том, что штатные штифты при нагреве задавали с высокой точностью относительное положение соседних модулей. Кран отсоединялся, устанавливались и протягивались все болты, а затем поочередно устанавливались все остальные штифты. Описанная технология позволила достичь вышеназванную точность (± 5 мкм) в относительном расположении модулей. Предложенная технология существенно сократила время сборки барреля в шахте.

Геометрия барреля контролировалась на протяжении всей сборки. На основании результатов измерений была незначительно откорректирована стратегия шиммирования, и собранный 1300 тонный баррель строго соответствовал жестким допускам: +10 мм на диаметр 8470 мм [16].

При сборке второй (3-х метровой) секции калориметра в шахте (испанского барреля) экспериментально подтвердилась правильность наших критериев корректировки размеров шимм: в итоге в его финальной геометрии достигнуты требуемые жесткие допуски: +10 мм (0.12%) по вертикали и -4 мм (0.05%) по горизонтали на диаметре 8470 мм[15-16].

Созданная методика сборки, основанная на «принципе шимирования» и программного предсказания эволюции формы, была успешно применена при сборке 3-ей, последней секции калориметра, составленной из американских модулей.

В итоге был достигнут требуемый результат: следуя расчетному сценарию шиммирования получили номинальное значение зазора для последнего модуля, и 64-й модуль, лишь коснувшись ветвей барреля, занял требуемое положение.

Финальное отклонение диаметров 3-его барреля от номинала составило +10 мм (0.12%) по вертикали и – 6.4 мм (0.08%) по горизонтали[16].

Успех финальной сборки в шахте обеспечен созданной нами принципиальной схемой сборки баррелей, использованием специально изготовленного подъемно-такелажного оборудования для манипуляций с модулями, созданием участка для сборки баррелей со всем необходимым набором инструментов и технологического оборудования и, наконец, благодаря организованнной и подготовленной интернациональной группе высококвалифицированных инженеров и техников. Основной вклад внесен специалистами ОИЯИ, включая автора.

Калориметрический комплекс АТЛАСа был готов к первому запуску LHC, состоявшемуся 10 сентября 2008 года.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1. Предложены принципиально новые решения ряда ключевых структурных элементов ядерного абсорбера адронного тайл-калориметра АТЛАС. Эти решения составили существенную часть раздела «Механика» Технического Проекта (TDR) АТЛАС.

2. Подготовлено и реализовано контролируемое массовое производство 300000 шт. стальных пластин ядерного абсорбера адронного тайлкалориметра АТЛАС.

3. Созданы главные структурные элементы адронного калориметра – субмодули и модули, для чего были разработаны и организованы производственные участки и методика контроля, обеспечившая достижение проектных допусков.

4. Сконструированы и изготовлены транспортные опоры для перевозки в ЦЕРН 20-ти тонных модулей и специализированное подъемнотакелажное оборудование, включая легко монтируемые траверсы.

5. Разработаны технологические схемы и осуществлена сборка трех секций адронного калориметра установки АТЛАС с применением принципа шиммирования, выполнением контрольных измерений и предсказательного расчета эволюции формы баррелей в процессе их сборки с достижением жестких допусков (0,1%) на диаметры и плоскостности (0.02%) торцевых поверхностей.

6. Предложено и реализовано решение ключевой проблемы монтажа баррелей: весом 64-го модуля «ветви» барреля раздвигаются в пределах упругих деформаций.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. ATLAS Collaboration:…,N.Topilin,…, et al ATLAS Technical Proposal, CERN/LHCC/94-43, CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

2. ATLAS Collaboration:…,N.Topilin,…, et al, ATLAS Tile Calorimeter Technical Design Report, ATLAS TDR 3, CERN/LHCC/96-42, CERN, Geneva, Switzerland, (1996).

3. P.Amaral,…,N.Topilin,…, et al., Hadronic shower development in IronScintillator Tile Calorimetry, NIM in Physics Research, A 443 (2000)51-70.

4. V.Batusov,…,N.Topilin,…, et al., Development of laser measurements at the ATLAS Tile Calorimeter module production, JINR, Dubna E-13-2001-(2001).

5. J. Budagov,…,N.Topilin,…, et al. Report on fabricating of ATLAS hadron calorimeter prototype #5 in Dubna. ATL-TILECAL-PUB-1994-014, CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

6. J. Budagov,…,N.Topilin,…,et al. Tile calorimeter module assembly. ATL TILECAL-PUB-1994-021, CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

7. J. Budagov,…,N.Topilin,…, et al. ATLAS Tile hadron calorimeter module assembly design. ATL-TILECAL-PUB-1994-036, CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

8. J. Budagov,…,N.Topilin,…, et al. ATLAS barrel hadron calorimeter 0-module assembly technology. JINR, Dubna. E13-97-23.(1997). ATL-TILECAL-PUB1994-94. CERN, Geneva, Switzerland, (1994).

9. B.Alikov,..., N.Topilin,…, et al. Recent advances in precision laser cutting for the ATLAS hadron calorimeter absorber production. Dubna. E13-95-515 (1995).

Presented at the International ATLAS Collaboration Conference, November 1995, CERN, Geneva, Switzerland.

10. B.Alikov,…,N.Topilin,…, et al. ATLAS barrel hadron calorimeter: general manufacturing concepts for 300000 absorber plates mass production. JINR, Dubna.

E13-98-135, (1998).

11. В.Ю.Батусов,…, Н.Топилин,…, и др. Адронный тайл-калориметр установки АТЛАС: опыт создания прототипов и массового производства модулей. ОИЯИ, Дубна, Р13-2005-130. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2006, Т. 37. Выпуск 5.

12. V.Batusov,…,N.Topilin,…, et al., Development and application of high-precision metrology for the ATLAS Tile-Calorimeter construction. JINR, Dubna. E-13-2004177, (2004). Presented at the 8th IWAA, October 4-7, 2004, CERN, Geneva.

13. V.Batusov,…,N.Topilin,…,et al., High Precision Laser Control of the ATLAS Tile-Calorimeter Module Mass Production at JINR. Part. and Nuclei, Letters, 2001, N2- p.33-40. - Bibliogr.: 2. - 344.1е.

14. V.Batusov,..., N.Topilin,…, et.al Development and application of high-precision metrology for the ATLAS tile-calorimeter construction (Pre-assembly experience and lessons). JINR, Dubna. E13-2005-42, (2005).

15. В.Батусов,…, Н.Топилин,…, и др. Модульный ядерный абсорбер адронного калориметра установки АТЛАС (опыт контролируемой сборки на поверхности и под землей). Дубна, Р13-2008-141, 2008г. Письма в ЭЧАЯ, 2009, Т.6, Выпуск 4.

16. J.Abdallah,…,N.Topilin,…, et al., Design, Construction and Installation of the ATLAS Hadronic Barrel Tile Calorimeter, CERN, ATL-TILECAL-PUB-2008-001, CERN, Geneva, Switzerland, (2008).

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»