东江大讲堂

【东江大讲堂之七十】清华大学王元清:超大型中微电子探测器的结构造型与关键技术研究

  [日期:2014-12-12]  阅读:  

128日下午,清华大学王元清教授做客我院东江大讲堂。讲座由我院党委副书记兼纪委书记李韶春主持。讲座前,李韶春副书记代表学院向王元清教授颁发客座教授聘书。 

王元清教授围绕“超大型中微子探测器的结构造型与关键技术研究”主题,介绍了中微子探测器研究与土木工程的密切联系,认为土木工程在建造大型高科技仪器和设备安装的基础设施领域中具有重要作用,而我国对中微领域的研究也越来越重视。他说:“中微子是自然界最基本的粒子之一,质量约为电子的百万分之一,对探索宇宙的起源,验证大爆炸理论有重要的意义。”超大型中微子探测器的研究是高能物理学的前沿课题,是多学科的交叉与协同。

王元清教授阐述了超大型中微子探测器的发展历程及其造型选择和关键点研究等方面的问题。他指出,中微子在宇宙中无处不在,其运动速度接近光速。中微子探测器的选址要靠近核电站,我国的大亚湾中微子探测器为三层同心圆,属于圆柱形探测器类型,相应的代表还有线型以及球型的中微子探测器。王教授以我国计划制造的江门中微子探测器为例,说明了造型选择和关键技术研究的重要性。江门中微子探测器计划有机玻璃球直径35m,靶物质2万吨,比目前世界上采用液闪最大的国家高20倍,这对于工作人员无疑都是最大的挑战。在面向全世界招标的设计方案中,清华大学设计的有机玻璃球模块与不锈钢球罐的组合,结合了有机玻璃与不锈钢的双重优点,在全球四种不同方案中脱颖而出。并结合内外液面差分析以及温度效应分析的结果,通过增加内外液面差对结构有利以及温度升高对结构有利来改进探测器。他还介绍了其探测器结构方案选择中的进一步优化,以螺栓连接减小附加玻璃上最大压力,利用不锈钢的蠕变原理及断裂韧性的选择,并对中微子探测器进行可靠度分析。现在发现铜比不锈钢对探测中微子的干扰最小,有机玻璃+铜代替不锈钢探测效果更好,因此很可能最终选择铜作为超大型中微子探测器的结构支撑。互动环节中进行了热烈的学术研讨。

据悉,王元清为清华大学土木系教授,博士生导师,清华大学建筑玻璃与金属结构研究所副所长,在国内外期刊和国际会议上发表学术论文300余篇,出版教材和专著6本,取得国家授权专利20余项。研究成果已获得国家科技进步二等奖2项,省部级科学技术特等奖1项、一等奖4项、二等奖7项、三等奖2项。

随后,建土系主任主持了浙江大学余世策教授的学术报告,并向余世策教授颁发客座教授聘书。余教授的报告主要介绍了结构风工程研究的相关成果及关于“边界层风洞试验技术在风工程研究中的应用”。

来院期间,杨海涛书记、李韶春副书记与王元清教授、余世策教授以及北京师范大学王向远教授进行了座谈。

 

 

 

 

 

 

 

(许飞/ 吴余芳/图)

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