Argonaut超冷机器人项目：监测零下193摄氏度的液态氩海

在希腊神话中，阿尔戈英雄（Argonaut）冒着尖锐的岩石、汹涌的大海、魔法和怪兽的宏大风险，寻觅传说中的金羊毛。如今美国动力部费米国家加速器实验室的一个新的机器人项目将拥有异样的名字和冒险肉体。

Argonaut 是一个正在设计的机器人系统，用于监测液氩粒子探测器的外部。它将会在零下 193 摄氏度的液态氩海中航行，用于监测超冷粒子探测器的状况。该项目于3月获得资助，旨在创造有史以来最耐寒的机器人之一，不只在粒子物理学方面，而且在深空探求方面也有潜在的运用。

氩，一种常见于我们周围空气中的元素，曾经成为迷信家们寻求更好地了解我们宇宙的一个关键成分。在液态方式下，氩气被用于研讨几个费米实验室实验中被称为中微子的粒子，包括MicroBooNE、ICARUS、SBND和下一代国际深层地下中微子实验。液氩也被用于暗物质探测器，如DEAP 3600、ARDM、MiniCLEAN和DarkSide-50。

液氩有许多好处。它的密度大，这添加了冷淡中微子互相作用的机会。它是惰性的，因此可以记录被中微子互相作用击出的电子，以创建粒子轨迹的三维图。它是透明的，所以研讨人员也可以搜集光来 "标记 "互相作用的工夫。它也相对便宜--这是一个宏大的优势，由于DUNE将运用70000吨的这种东西。

但是液态氩探测器并非没有应战。为了产生高质量的数据，液氩必须保持极冷和极纯。这意味着探测器必须与外部世界隔离，以防止氩气蒸发或被污染。由于访问遭到限制，诊断或处理探测器外部的成绩能够很困难。一些液态氩探测器，如欧洲核子研讨中心的ProtoDUNE探测器，外部安装了摄像头，以寻觅气泡或火花等成绩。

为了保持低功率要求和避免液氩的干扰，Argonaut将沿着探测器一侧的轨道缓慢移动。它的次要功能是一个可移动的相机，但从事这项工作的工程师希望添加其他功能，如用于小型电子维修的可伸展手臂。

费米实验室物理学家Jen Raaf说：“用我们本人的眼睛看东西有时比解释来自传感器的数据要容易得多”。 他为包括MicroBooNE、ArlIAT和DUNE在内的几个项目研讨液态氩探测器。

当费米实验室工程师Bill Pellico想知道能否有能够使外部的相机可以移动时，就有了Argonaut的想法。一个机器人摄像机听起来很简单--但为液态氩气环境设计它却带来了独特的应战。

一切的电子元件都必须可以在极度寒冷的高压环境下工作。一切的材料都必须经受住从室温到低温的冷却，而不至于过度收缩或变脆而散架。任何移动部件都必须顺利移动，不能有油脂，否则会污染探测器。Pellico说："你不能让一些东西倒下，断裂和零落，使一些东西短路，或污染液氩，或使噪音进入系统。

学习下

嘘，低调。

众里寻他千百度，蓦然回首在这里！