■小溪/文

■何平/审校

欧洲核子钻研核心(CERN)超过瑞士和法国疆域。今朝全国上最大的粒子加快器——大型强子对撞机(LHC)建在地下00米、总长约7千米环形地道内。

日内瓦国际机场(GVA)位于瑞士与法国疆域，是瑞士的急迫地面枢纽。

欧洲核子钻研核心(CERN)与日内瓦国际机场(GVA)地位图(图片来自网络)

这两个机构的地舆地位尽管相近但性质完整不同，正本应当没有甚么本领方面的交加。然而，遮蔽在日内瓦国际机场主航站楼上的数百个太阳能热板却将它们干系在了一同。

用于日内瓦国际机场主航站楼的太阳能热板(图片来自网络)

太阳能板挺常见，这些太阳能热板有何不同么？确实不相同，假使是在阳光被云彩遮掩的天色和冰雪遮蔽的冬日处境下，这些太阳能热板内部的温度仍可达80摄氏度，热能被高效转为电能后用于维持日内瓦国际机场主航站楼的温度。

到底用了甚么本领能得到这样奇妙的成果呢？使人欣喜的是：干系本领居然源自CERN研发粒子加快器开辟真空本领所衍生的专利。

0年3月0日，CERN公布了一则题为“用CERN本领创造太阳能热板”的消息：约莫个新式的太阳能热板将在日内瓦国际机场主航站楼的屋顶上遮蔽00平方米的表面。这是瑞士最大的太阳能运用系统之一，用于在冬日维持开辟物的温温煦炎天的风凉。

多个媒体就此做了报导：这些太阳能热板是由CERN研发粒子加快器时所开辟的真空本领衍生出来的，CERN为此请求了专利，专利首创人为本韦努蒂(CristoforoBenvenuti)。

CERNNews:SolarThermalPanelsMadeWithCERNTechnology(图片来自网络)

《Symmetry》的报导：CERNspin-off:Moreefficientsolarpanels(图片来自网络)

本韦努蒂是谁？他在CERN首创了甚么专利，又怎样运用于太阳能热板？

百般资猜中对本韦努蒂的先容都较为简洁：他年诞生于意大利米兰，年卒业于物理业余，先在乎大利的伊斯普拉钻研核心谋职，年参加CERN。首先从事真空本领办事，后来钻研材料本领，结尾成为加快器工程效劳部门的负责人。

本韦努蒂(CristoforoBenvenuti)(图片来自网络)

本韦努蒂险些在CERN办事了一辈子，他是真空及材料本领方面的老手，办事中取患有多项急迫成效。年，他得到粒子加快器范畴的“年度成效和改革奖”，表扬他在LEP的真空本领及研发超导加快腔方面的奉献；00年得到美国真空学会颁布的盖德朗格缪尔奖(该奖项每两年颁布一次，是真空范畴的紧要奖项之一)。

从本领层面上说，超高真空关于粒子加快器相当急迫。被加快的粒子惟有在真空处境中运转，才干维持充沛的寿命，而且一直地被积蓄和加快，到达安排的能量和流强。而粒子对撞机因所加快的粒子要产生对撞，粒子束在一段光阴内需在真空管道内陆续运转数个小时，这就须要更圆满的真空。97年，全国上第一个质子-质子对撞机的交错保存环(ISR)起头在CERN运转，普遍以为这标识着超高真空钻研的起头。

0世纪80年月末，CERN开辟大型电子正电子对撞机(LEP)时开辟了新的真空度纪录。LEP贮存环的周长7千米，能到达安排所请求的极高真空度，本韦努蒂首创的非挥发型吸气剂NEG(Non-EvaporableGetter)本领功不行没。

本韦努蒂采纳的法子是将TiZrV合金材料制成的吸气剂粉末压榨在带状的基材上，这类吸气带也许一直吸附真空管道中的残存气体分子。将这类吸气带安置在与粒子束流真空管道平行的真空抽气室中，也许使周全系统的真空管道到达并能维持高的真空度。LEP的大部份真空系统采纳NEG吸气带做为主抽气泵(总长度约0千米)，每分开0米需装备一台30L/s的溅射离子泵用于抽除管道里的Ar(氩)和CH4(甲烷)，使周全系统到达0-Pa的极高真空度。

NEG吸气带在LEP束流真空管内部的安置示用意(图片来自网络)

LEP束流真空管内部的NEG吸气带(图片来自网络)

那时，尚有一个本领上的难点影响了NEG本领的推行运用。粒子加快器真空系统中的NEG吸气带须要加热到摄氏度将吸气剂材料激活后才干表现抽气效用，要到达这样高的激活温度本领上有较浩劫度。CERN与意大利的SAES吸气剂公司结合，对几十种不同材料组合的NEG吸气剂停止多种实习，结尾毕竟将吸气剂材料的激活温度由摄氏度降到了摄氏度下列。

基于这一关键性的打破又形成了新的NEG管道泵本领，即：用磁控溅射将TiZrV吸气剂材料薄膜直接堆积在真空室的内壁，用真空室外的加热装配就也许完结吸气剂材料的加热激活，也无需再别的再设置散布式的抽气泵。这项崭新的本领既处置了细长真空管道内压力散布梯渡过大的题目，又进一步简化了真空室的构造，完结了粒子加快器超高/极高真空本领的一个奔腾。

0世纪90年月，在CERN开辟大型强子对撞机(LHC)时，NEG管道泵本领表现了急迫效用。CERN建设了大型NEG镀膜装配，用以完结LHC长达6千米的常温区束流真空管道内壁的NEG镀膜。与此同时，列国在新建粒子加快器的真空系统上都遍及起头试验运用这类本领。

本韦努蒂在CERN办事期间为他首创的超高真空本领请求了数项专利，CERN的成员国占有欺诈干系专利的答允。

收获于CERN对本领专利的鼎力扬言，本韦努蒂有机缘与投资者一同缔造了“SRB”动力公司。SRB动力公司于年获患有超高真空本领的专利受权，临盆设置建在西班牙的巴伦西亚，干系的本领研发仍在CERN停止。本韦努蒂从CERN退休后力求于这些专利本领的变化、临盆和贸易化。

CERN超高真空的专利本领为新式太阳能热板供应了具备特别隔热成效的热室，大大裁减了热量损失提升了效率，还能更有用地欺诈漫射光形成的能量，并能伸长太阳能板的欺诈寿命。这类太阳能热板稀奇适适用于气象较冷、日照较少的处境。源自CERN的专利就如许瑰丽回身了。

日内瓦国际机场主航站楼屋顶的太阳能热板运用了源自CERN的专利本领(图片来自网络)

SRB临盆太阳能热板的设置(图片来自网络)

SRB临盆的新式太阳能热板(图片来自网络)

本韦努蒂在衡量太阳能热板的温度(图片来自网络)

本韦努蒂在观察SRB临盆的新式太阳能热板(图片来自网络)

视频：运用源自CERN专利本领的太阳能热板(视频来自CERN

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