埃克赛复材（Exel Composites）近日宣布，其为欧洲核子研究组织CERN旗下大型强子对撞机（LHC）生产的复合材料拉挤型材产品已完成9年服役期，目前状态良好。

欧洲核子研究组织（CERN）拥有的大型强子对撞机（LHC）是全球最大、能量最高的粒子加速器，位于瑞士日内瓦，靠近法国边境线，深埋于50-150m的地下，由长达27公里、且由超导磁体包裹的环状加速通道以及若干粒子加速装置组成。在加速环内设置了四个实验碰撞点，在碰撞发生之前，两个质子束以接近光的速度在环内沿相反方向运动。其中一个实验碰撞点安装了紧凑渺子线圈（Compact Muon Solenoid, CMS），利用硅追踪器记录粒子的运动轨迹。该追踪器由分布在12个同心层（concentric layer）的约7500万个电子传感装置组成。因为追踪粒子的运动轨迹对精度的要求很高，所以追踪器自身的重量要尽可能轻，才能将对粒子的影响降到最低。

为保证追踪器稳定的工作状态，首先要保证其具备稳定的支撑结构。CMS的支撑结构由688块子结构组成，这些子结构分别由2块埃克赛复材生产的U形型材（碳纤维增强环氧树脂复合材料，1.2m长，0.7mm厚）以及若干L形型材组成。除了具备基本的质量轻、对粒子不产生干扰等特性之外，还必须保证在CMS极低温工作条件下不发生形变、各项物理性能不受影响。为满足对刚度和热稳定性如此苛刻的要求，埃克赛复材利用高模量单向碳纤维设计并生产了上述型材产品。为便于加工，还在其表面包裹了一层薄薄的玻璃纤维。所有上述部件和紧固件在完成生产之后被送往赫尔辛基物理研究所进行组装，最终结构成品的尺寸误差不大于± 0.05 mm。

埃克赛复材所拥有的出色的高性能超薄拉挤型材生产技术，以及丰富的高模量碳纤维产品设计经验是该项目成功的重要因素。在这之前，埃克赛复材与欧洲核子研究组织已有过成功的合作案例。埃克赛复材曾经为后者大型强子对撞机的超导汇流排（Superconductive Busbar）生产了约200km长的电绝缘玻纤型材产品。

本次用于支撑CMS的型材结构于2001年-2005年间分批交付给CERN，并于2008年正式投入使用。2012年，CMS探测器成功捕捉到了希格斯玻色子（上帝粒子，Higgs Boson），印证了英国物理学家彼得·希格斯在1964年提出的预言。

“埃克赛复材在项目合作过程中展现出的高超技术水平让我们非常满意，”CMS追踪器项目工程师Antti Onnela表示说，“我们对这些复合材料结构的要求十分苛刻，但他们提供的超薄U形型材不仅技术指标突出，而且因为工艺的优化减少了原材料碳纤维的浪费，从而变得更加经济适用。时至今日，尽管已经服役了9年时间，但他们的表现仍然如同刚刚启用一样。”

“埃克赛的型材产品能够参与如此高精尖的项目，并成功满足其对精度和性能的要求，我们感到十分骄傲，”埃克赛复材市场/销售副总裁Kari Loukolla表示说，“该项目的成功再次证明了公司在复合材料型材领域的实力。即便在最苛刻的工作环境下，也能为客户提供最值得信赖的品质保障。”