超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)
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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· 2025-11-07 22:00
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]
刷新全球纪录! 超重力实验装置启动核心设备
人民网· 2025-10-05 01:43
项目核心信息 - 超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)核心设备在浙江杭州正式启动,是浙江省首个国家大科学装置 [1] - 该装置被《物理世界》杂志评价为"全世界能力最强的离心机" [1] - 装置容量达到1300g·t(重力加速度·吨),刷新了全球纪录 [1] 技术规格与创新 - CHIEF1300实现了最大加速度从150g到300g的跃升,旋转半径从4.5米增加到6米,容量从400g·t提升到1300g·t [2] - 研发团队创造性地提出了"上下两端支撑、三导液压轴承"的结构体系,并自主研发了全球最大法兰直径的真空温控系统 [2] - 设备配备了不平衡力动态调节系统,可在实验过程中自动补偿,保证高速旋转时的稳定性 [2] 实验能力与应用领域 - 装置可构建从瞬态到万年、从原子级到千米级、从常温常压到高温高压的多相介质运动实验环境 [1] - 随核心设备启用的有18套自主研制的机载实验装置,其中6台为国际首创,12台达到国际领先水平 [3] - 应用领域包括地质演化、滑坡塌陷、深海能源开采、新材料凝固、海啸模拟、天然气水合物开采、地震研究、高铁建设等 [1][3] 研发团队与战略意义 - 项目由浙江大学牵头建设,汇聚了建筑工程、控制、软件、能源、材料等领域的科学家和工程师进行跨学科协作 [2] - CHIEF是国家战略需求的支撑,教育部支持组建"国家超重力场科学中心(筹)",浙江大学也成立了超重力科学与技术研究院 [3] - 该装置的建设使我国在超重力科学领域"一步跨入世界前列" [3]
超重力实验装置核心设备启动
科技日报· 2025-09-30 01:30
项目启动与核心能力 - 国家重大科技基础设施超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)在杭州启动首台离心机主机[1] - 该设施将模拟百倍、千倍于地球重力的"人造重力场"以进行科学研究[1] - 项目能够在单次实验中再现岩土体千米尺度演变与灾变、污染物万年历时迁移及获取千种材料成分[2] 技术规格与建设进展 - 本次启动的CHIEF1300容量为1300g·t,是全球容量最大的离心机,最大离心加速度达300g,从启动到达到300g需约30分钟[2] - 项目包括三台离心机主机和六座实验舱的18台机载装置,其中6台为国际首创,12台达国际领先水平[1] - 容量分别为1500g·t和1900g·t的CHIEF1500和CHIEF1900正在安装,预计2025年底完成施工[2] 应用领域与研究目标 - 研究将为重大工程防灾减灾、深地深海资源开发、地下空间利用、新材料研制和地质过程等领域提供关键支撑[1] - 超重力离心机可大幅缩短实验时间,几天内模拟上百年的过程,例如污染物扩散情况[2] - 项目致力于构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度的多相介质物质运动实验环境[2] 项目定位与合作愿景 - CHIEF由浙江大学牵头建设[1] - 项目首席科学家表示将构建开放共享的国际前沿科研平台,期待与全球顶尖科研力量合作[2]