FRIB 的重离子加速器以一半的光速通过 450 米的加速器隧道,通常是离子化的铀原子,发射强大的稳定同位素束,然后撞击其目标,即一个旋转的石墨轮。石墨轮的旋转是为了避免在特定点过热。大多数离子会穿过石墨,但有些离子与碳核碰撞,导致电离的铀原子分解成更小的质子和中子组合,或稀有同位素。
稀有同位素是整个过程的主要目标。

理论上,预计会发生这种衰变的大约 1万 种同位素变体中,迄今为止只能研究约 3000 种,因为它们许多仅以非常少的数量存在,并且仅存在几分之一秒内。 FRIB 旨在改变这一情况。
稀有同位素已经成为越来越重要的科学研究工具。应用范围包括核物理,生物学和医学。

“FRIB 核心的超导直线加速器旨在产出更多数量的稀有粒子,使科学家能够研究更多这类同位素”, FRIB VAT经理 Chris McCarthy 说。 “通过 FRIB,科学家们可以更清晰地了解这些同位素的性质,以及它们与其他元素的相互作用。除了提供对物质基本结构的更多见解外,它还有望改善同位素的现有应用,例如,应用在放射医学、核安全或环境科学等方面。”."

FRIB 加速器在超高真空 (UHV) 环境中运行,以最大限度地减少离子束与残留分子的相互作用。主加速器隧道和各个实验走廊配备VAT 区域隔离阀以及VAT 快关阀。区域隔离阀用于设施各个部分的密封隔离,例如:用于实验设置的实验室通风,快关阀用于保证安全。

“从 14 年前开始 FRIB 项目以来,VAT 一直与 FRIB 团队合作,为加速器的所有主要部件设计和提供阀门解决方案”, Chris McCarthy说。 “除了使用的区域隔离阀外,还特别注意使用快关阀。安装好的VAT 75.0 系列快关阀用作安全阀,仅在发生故障时才激活,例如应用于泄漏。由于其极快的关闭速度,它们能够很好地控制泄漏或真空损失的扩散。因为VAT 75.0 系列快关阀在延长免维护期内可靠运行,并且像区域隔离阀一样,可以承受加速器特高压环境中的高水平辐射和高温,所以被广泛用于世界各地的研究机构。”."