随着二战局势紧张,铜作为战略物资,开始实行配额供应。
李铁山立刻将情况汇报给沈前进。
沈前进早就预料到这种情况,他通过林雨菲启动了备用方案。
一方面,早在战前就让林氏集团以“生产化工设备”的名义,从智利的铜矿采购了 吨粗铜。
再运到旧金山的加工厂进行精炼,制成无氧红铜。
智利是当时世界最大的铜出口国,而且和灯塔国关系密切,采购过程相对顺利,只是运输需要时间。
另一方面,沈前进通过黑市收购了吨废旧铜制品,包括废弃的电缆、机床零件、甚至是古老的青铜炮。
这些废旧铜经过熔化精炼,也能满足部分需求。
这样总共凑齐了吨无氧红铜,不仅满足了卡流管电极的制造需求,还为后续巨型磁铁的线圈绕组储备了足够的材料。
苏婉的任务则是处理六氟化铀。
铀235的分离需要将天然铀转化为易挥发的六氟化铀气体。
而六氟化铀具有强腐蚀性,普通的金属管道根本无法承受。
一开始,实验室用玻璃管道进行实验,但玻璃易碎,而且无法承受高压力,几次实验都因为管道破裂而失败。
苏婉查阅了大量化学文献,发现镍合金具有良好的耐腐蚀性,而且强度足够。
她建议用哈氏合金制造管道和阀门,并在内壁涂上一层聚四氟乙烯涂层,进一步增强防腐能力。
劳伦斯团队采纳了她的建议,但市面上哈氏合金的价格极高,而且货源紧张。
沈前进再次出手,联系了一家位于匹兹堡的特种钢厂,以“生产化工反应釜”为由,高价定制了一批哈氏合金板材。
还高薪聘请了两位经验丰富的焊工,专门负责管道焊接。
苏婉和焊工们一起加班加点,反复测试焊接工艺,最终制造出了一套耐腐蚀、耐高温、耐高压的六氟化铀传输系统,解决了实验的关键难题。
卡流管的研制过程并非一帆风顺,最大的困难出现在离子偏转精度上。
按照设计,铀235和铀238的同位素离子在磁场中应该沿着不同的轨迹运动,最终被收集器分离开来。
但实际实验时,两种离子的轨迹总是重叠,收集到的铀235丰度极低,远达不到预期效果。
劳伦斯团队连续奋战了一个月,尝试了各种方法调整磁场强度、电极间距、气体流速,但都没有明显改善。
实验室里的气氛变得压抑起来,有些研究员甚至开始怀疑这个方案的可行性。
“教授,会不会是磁场分布不均匀导致的?”
陈默在一次技术会议上大胆提出自己的想法。
“回旋加速器的磁场是轴对称的,但卡流管的‘C’形结构可能会破坏磁场的对称性,导致离子偏转角度出现偏差。”
劳伦斯皱着眉头思考了片刻:“有这种可能,但怎么验证呢?
我们没有足够精密的磁场测量仪器。”
“我有办法。”陈默拿出自己绘制的磁场分布图。
“我可以用霍尔效应传感器,沿着卡流管的内壁移动,逐点测量磁场强度。
然后根据测量数据调整磁铁的线圈绕组,让磁场分布更加均匀。”
这个方法工作量极大,需要将传感器固定在精密的机械臂上,每移动一毫米就记录一次数据,整个卡流管需要测量上千个点。
陈默主动承担了这个任务,他和另外两名中国学员轮流值班,昼夜不停地进行测量。