大型強子對撞機(LHC)作為全球最前沿的高能物理實驗裝置,其27公里長的環形管道內維持著接近絕對零度(-271℃)的超低溫環境,并形成超高真空狀態。為應對極端條件下的熱脹冷縮,管道內安裝了約2000個插拔式模塊(PIM),這些精密部件的任何形變都可能影響粒子對撞實驗的精度。
針對人工檢測難以觸及的狹長管道區域,英國原子能管理局與歐洲核子研究中心聯合研發了名為"PipeINEER"的微型機器人。這款仿生鼠形設備長度僅20厘米,可在截面僅3.7毫米見方的管道中靈活穿梭,單次充電續航里程達6公里。其搭載的高清攝像系統能逐個掃描PIM模塊,通過AI圖像分析技術實時比對模塊形態,精準識別0.1毫米級的形變異常。
當檢測到故障模塊時,機器人會立即停止前進并反向返回起點,同時通過內置定位系統標記問題點的精確坐標。研發團隊介紹,該設備采用模塊化設計,可根據不同管道規格更換履帶式或磁吸附式移動組件,適應LHC復雜多變的管路結構。
目前"PipeINEER"已完成實驗室環境測試,計劃于年內開展總里程60公里的實地驗證。若測試順利,首批量產設備將于2026年底啟動制造,2027年正式部署至LHC管道系統。這項創新技術有望將PIM模塊的檢測效率提升數十倍,同時將人工檢修風險降至最低。















