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微光志——江门地下中微子实验基地建设纪实(39)
      
 
 
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2025 年 10 月 10 日 星期 放大 缩小 默认        

微光志——江门地下中微子实验基地建设纪实(39)

尹继红 著

    为了更直观地检测方案的可行性,大胡子江晓山还领着大家搭建了一个原型系统,展示了国内自主设计核心器件的卓越性能。通过国内团队的紧密协作和沟通,中国团队在方案本身的性能,实施的可行性细节,时间进度的把控,成本控制等方面,都给出了比国外方案更详细和更可信的结果展示,成功说服了合作组外方专家。最终把中国团队提出的方案提升为基础方案,确保了电子学系统的设计主导权掌握在中国团队手中。

    这一回,大家没有去喝酒。江晓山的大胡子也没有刮掉。他还是时常习惯性地去揪。因为方案通过了,实施过程中的考验就像山一样堆在了他们面前。不同的探测器对电子学的设计要求都不同,江门中微子探测器的电子学系统毫无疑问是一次全新的挑战。虽然之前有过中国方案还是外国方案之争,但是一旦确定下来,德国、意大利、俄罗斯、比利时等多个国家的科研人员在内的项目组也都铆足了劲干了起来。包括清华大学在内的众多国内高校和科研机构也参与到了电子学系统的设计中。所有的设计工作都按照预定的计划顺利推进。江晓山这段日子心情也很愉快,大家一起讨论工作的时候总是笑逐颜开的。

    但是,进入到零部件生产阶段,江晓山开始笑不出来了。由于电子学系统的主体部分到时都会连接在光电倍增管下面,并全部淹在水中。一旦安装好,灌水运行之后就无法再更换维护,因此零部件的质量就显得至关重要。按照总体要求,这些将来埋在水里的电子学模块6年之内的故障率必须低于0.5%。而偏偏电子学装备的零部件不仅数量巨大,而且品种复杂。这些连接着光电倍增管的电子学通道总共有两万多个。每一个通道都由上百个零件组成。经过一轮轮严格的筛选,这些零部件分别由国内众多企业攻关生产。这些企业分别位于深圳、昆山、芜湖、中山等地。于是,电子学组的组员们被分别安排到这些地方驻厂督战。江晓山不停地在这些地方巡视,及时发现问题、解决问题。

    然而,就在这个时候,疫情来了,大家出差都受到了各种限制,也造成了生产厂家大面积、长时间的停工。工人说隔离就隔离了。江晓山待在高能所里收到大家从各地反馈来的消息,急得直跺脚,却又赶不过去。无可奈何之下只得不停地打电话给各地的厂家,请求对方在不违反原则的前提下尽量赶工。有的厂家表示配合,大多数厂家却不敢冒风险。电子学零部件生产陷入了半停滞状态。江晓山急得嘴里起泡。他很清楚,电子学零部件生产跟不上,整个项目就将被拖在那里动弹不得。

    年轻的电子学博士胡俊被派驻到深圳的深南电路股份公司负责督导电路板的生产和测试。他开始的时候信心满满,以为最多三五个月就完成任务回北京。其实,这个时候离开北京几个月,他心里还是很忐忑的。那一年他的女儿才两岁多,这个乖巧可爱的小公主是胡俊心里一刻也放不下的牵挂。开始的时候,胡俊总是周五乘夜航机飞回北京,周日晚再乘夜航机飞回深圳。每周有两天时间在家里陪着小宝贝。可眼下,工厂停产了不说,胡俊也被困在深圳这间停产的工厂里一筹莫展。这是胡俊感觉极端无奈的时光。江晓山每天打电话来问他什么时候能复工?妻子每天打电话来问他什么时候能回北京?他都无法回答他们。他知道,这个问题,此刻恐怕连深圳也无法回答。他只能让妻子一有空就发小公主的视频过来。然后他躺在床上一遍一遍地看。可是,越看越想家,越看越郁闷。实在憋不住了,胡俊就去找厂长喝酒,软磨硬泡求他瞅空子复工。后来厂长架不住他磨,就时不时地像打游击一样帮他一下。

    被安排到了浙江昆山一家电子元件厂督导高压模块生产的严雄波那段日子也过得一点不比胡俊舒坦。反复的疫情让企业生产也一直是断断续续,严雄波的心情也一直是一惊一乍的。严雄波比胡俊大三岁,是高能所自己培养的核技术及应用的博士。他的博士论文《光电倍增管前端读出专用集成电路设计》所研究的就是他眼下做的事情。而他这些年所做的也仿佛正是要印证他的博士证书的质地。昆山这个春天阴雨绵绵,雨中走进空旷的车间里,听着时间在雨声中“滴答滴答”地响着,严雄波摘下了眼镜,用衣角擦拭着镜片上的水雾,却怎么也擦不干净。

    直到2022年5月,昆山停工的企业才陆续复工。这时,严雄波已经被困在昆山好几个月了。复工后的企业快马加鞭,严雄波也跟着工人们连轴转。大家都憋着劲要将浪费的时间追回来。严雄波永远也不会忘记,他和工人们是在车间里、在讨论生产问题中告别2022年,迎来了2023年的零时。他在心里默默地说:江门中微子,新年快乐!

    电子学零部件的设计生产是一件无比烧脑的精细活。但是,在大家的眼里,更烧脑的活是这些零部件的现场安装。从2023年开始,完成了零部件生产后,同样是高能所的核技术及应用博士的樊磊就在打石山下的洞穴里负责组织指挥电子学安装。

    电子学安装最烧脑的事情是光纤线路的设计。安装在不锈钢网壳上的2万只20英寸光电倍增管上每3只连接着一只独立的已经预先组装好的电子学盒。而每个独立的电子学盒都需要一条独立的光纤穿过防水密封的波纹管连接实验大厅两侧的电子学间。这些光纤长则上百米,短则数十米。此外还有2万只3英寸的光电倍增管要通过200多条光纤连接。这样,樊磊他们就要事先在巨大的球体上设计好7000多条波纹管“行走”的线路,不能绕行,也不能交叉。这毫无疑问是一件会令绝大多数人想一想都崩溃的事情。

    樊磊开始的时候也觉得崩溃。特别是现场安装的工人有许多拨。有的是负责安装网架的、有的是负责安装有机玻璃球的、有的是负责安装光电倍增管的。樊磊指挥的负责安装电子学的又有三拨。有的负责安装电子学盒,有的负责安装波纹管,有的负责安装电子学间。由于工人们来自不同公司、负责不同项目,经常会出现互相不配合、推责任的事情,令他气得想破口大骂。但是他真不能破口大骂,连小声骂都不行。他得耐心地、一遍又一遍地教他们,赔笑脸安慰他们。偶尔还要约上班组长上金鸡镇里喝点小酒。日子久了,工人们熟练了,对樊磊也熟悉了。看见这位大博士每天天不亮就和大家一起下到地下700米,天黑了才回到地面。中午也和大家一样垫块塑料布就地迷糊一会。工人们都想,科学家也真不容易。工人们也都学会了主动配合。

    樊磊也觉得自己很不容易,脑子里每天都被那7000多条波纹管的线路缠得密密麻麻,连一丝空隙、一缕风都挤不进来。他想,熬到全部电子学系统安装调试完成之后,我会不会满头青丝变白发呢?

    满天星光在下班的路上回答着他和他们。

    4、键盘上的舞者

    天近黄昏的时候,李卫东爬上了赤坎古镇一座碉楼。站在顶层的平台上,能看见远处的潭江如练,泛着金色的光。也能看到脚下的古镇小河上,乌篷船慢慢地摇过。李卫东有些恍惚,似乎回到了家乡杭州的运河边,拱宸桥下的水波在荡漾。他的心立即变得有些酥酥麻麻的。

    他发现,这两年,自己的内心特别容易被身边的景物撩拨得飘摇起来、动荡起来。是不是因为逐渐上了年纪了?是不是因为最后的考验越来越近了?

    李卫东是2003年响应中国科学院安排,从世界著名的卢瑟福实验室离职回国的。作出这个决定时,他并没有过多犹豫,只是觉得自己的事业本该在中国。幸运的是,祖国的事业也正等着他。他一回国,就立即投身到了北京正负电子对撞机和大亚湾中微子实验的软件研究中。2013年,江门中微子实验软件系统的研究正式启动,李卫东被委以重任。他需要率领他的团队在计算机中构建和精确模拟江门中微子实验的探测器,并给出探测器的性能数据。此外他们还需要研究、设计出一整套数据重建、数据传输和计算服务软件。这一软件工程大约也是整个江门中微子实验中,王贻芳在资金投入上显得最大方的项目之一,安排的项目资金过亿元。由此,李卫东当然也知道自己肩上的担子有多重。

    从欧洲核子中心、卢瑟福实验室,到参与北京正负电子对撞机项目,李卫东所耕耘的领域都是实验软件。经历了大亚湾中微子实验后,他对江门中微子实验的软件要求有了更深刻的认识,也对实验的软件建设怀揣了崭新的梦想。而这个梦想也是王贻芳的梦想,是全体参与这个项目的中国科学工作者的梦想。那就是“中国自主知识产权”。在高能物理计算领域,底层软件过去都是国外的。中国的研究人员都是在国外软件的基础上编写实验的应用软件。北京正负电子对撞机是这样,大亚湾中微子实验也是这样。但是,李卫东和他的伙伴们这次不想再这样了。他们希望在江门中微子的软件设计中,开发出属于我们自己的框架软件平台。当然,谁都知道这不是一件容易的事情。但是李卫东却摸着自己光光的头,笑着对伙伴们说:“我有一个梦,要闪亮中国!”

    本书由花城出版社出版,江门区域实体书销售由江门日报社代理联系人:李女士

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