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通过改善小大厅的基础设施来改善物理

Big tour of Small Hall
参观小馆 Seth Aubin向Jeffrey Trammell校长、Leigh Pence校长、Michael Tang校长和其他参观委员会成员(左起)介绍了他的超冷原子项目。约瑟夫·麦克莱恩摄

小大厅不再太小了。

“就空间而言,我们简直是挤爆了,”物理学教授兼系主任大卫·阿姆斯特朗(David Armstrong)说。“我们有教师共享佳博体育空间。我们很难为新教员找到佳博体育。我们的办公空间有溢价。”

一项由国家资助的扩建和翻新项目解决了空间问题,为威廉玛丽学院的物理系增加了2.1万平方英尺(约合21,000平方英尺)。斯莫尔和琼斯大厅之间的辅助教室拖车,被称为“小大厅”,不再存在,取而代之的是一个新的17320平方英尺的佳博体育。一个2,550平方英尺的高湾佳博体育为该部门提供了一个急需的大型工作空间,用于组装和测试大型设备。

阿姆斯特朗说,高湾设施将使威廉和玛丽物理学家更容易参与在杰斐逊佳博体育、费米佳博体育和布鲁克海文国家佳博体育等加速器设施进行的大规模、正在进行的粒子和核物理实验研究。

他解释说,大学小组通过设计组装和测试组件,为大型加速器佳博体育的研究做出了贡献。

“这些实验需要物理上的大型探测器,”阿姆斯特朗解释说。“当受到典型佳博体育通往走廊的典型门的尺寸限制时,我们无法对一些更大的东西做到这一点。

高湾设施是为大型探测器设计的。这个大房间配备了起重机,并有巨大的车库门一样的开口,正好通往装货码头。

高湾佳博体育是一个共享空间,而不是专门为一个物理工作组服务的。它在改造/扩建过程的早期就上线了。阿姆斯特朗指出,在它投入使用的一年里,它已经被用于两个项目。

更多的研究和教学佳博体育

几乎所有的研究佳博体育都集中在新翼,这为建筑现有部分的教学佳博体育开辟了空间,缓解了教学佳博体育被多个课程共享所带来的头痛。

阿姆斯特朗说:“这不仅仅是一个日程安排问题,而是设备的进出问题。”“如果你有一个天文佳博体育和一个实用的物理佳博体育共用一个空间,你将不得不把设备搬进搬出,有时一周要搬好几次。这很耗时,而且对设备也不好。我们能够扩大教学佳博体育的数量来防止这种情况的发生。每门有教学佳博体育的课程现在都有自己的佳博体育空间。”

阿姆斯特朗指出,Small Hall不仅仅是为物理学家和物理学家服务的。应用科学系的一些研究人员也在小厅设有佳博体育。许多本科生也使用物理楼。威廉玛丽学院的参观委员会在9月参观了更好更大的小大厅。阿姆斯特朗告诉他们,任何威廉玛丽学院的本科生都很有可能在斯莫尔的两个演讲厅之一上一门课,就在大楼大厅旁边。

阿姆斯特朗告诉董事会:“本学期将有1800名学生在小厅的两个演讲厅之一上课。”“我们将在这里开设运动机能学、化学、古典文学、数学、生物、政府、艺术史、宗教,当然还有物理学。”

不仅更大,而且更现代

小大厅不再太过时了。

阿姆斯特朗说,原建筑建于1963年,以容纳“人造卫星时代的科学”。自从肯尼迪入主白宫以来,所有的科学都取得了进步,旧的小大厅无法提供现代计算机和佳博体育仪器所需的基础设施。甚至供暖和制冷系统都是个问题。

阿姆斯特朗解释说:“当小大厅建成时,科学家们并不太关心温度控制。”“现在,特别是在激光光学和精密测量的情况下,当室温变化几华氏度时,两个透镜之间间距的最小变化成为一些实验中的限制因素。”

从大功率激光器到大型计算机集群,现代物理学大量使用电力来驱动设备,这使问题更加复杂。阿姆斯特朗说:“当你把电能输送到佳博体育时,大部分电能最终都变成了热量,所以你必须去除热量。”“旧的建筑无法容纳许多实验,因为他们会把房间弄得太热,以至于电子设备真的会烧焦。”

Armstrong指出,Small Hall的老式基础设施促使William & 玛丽物理学家Henry Krakauer在纽波特纽斯的应用研究中心建立了他的计算机驱动的压电设计中心。

阿姆斯特朗说:“现在,我们可以把整个建筑设计成一个整体——特别是在扩建的某些空间里——专门冷却的佳博体育里,我们有高性能的计算机集群。”

研究理论核物理和实验粒子物理的研究人员是高性能计算机的大量用户,阿姆斯特朗说,这些机器可以安全运行,由斯莫尔公司新的专用暖通空调系统保护,提供稳定的温度控制。

由科学家为科学设计

小大厅不再太不方便了。

科学已经变得越来越协作,阿姆斯特朗说物理系的大部分研究都是由不同规模的团队完成的。“一个团队可能是一名教员和两名学生。可能有三名教员、两名博士后、六名研究生和四名本科生。“他们需要经常开会讨论,看看他们的成果,计划下一步要做什么,交换想法和数据。”

在老旧的小大厅里开会是一项挑战,那里只有一个永久预订的会议室。这些小组经常在教室和走廊里消磨时间——“在一个40人的教室里开一个6人的会议,这是对空间的愚蠢利用”——但这次翻新/扩建包括了一系列大小不一的会议室。

阿姆斯特朗说,新机翼的佳博体育配置更加通用。对公用设施的设计和路线的关注导致了佳博体育空间更加模块化的安排。电力、暖通空调、压缩空气和其他公用设施从外墙或天花板向下输送。现在,随着威廉和玛丽的物理学家需求的发展,为他们调整佳博体育空间将很容易。

阿姆斯壮说:“将来我们需要把一个特别的佳博体育做得更大。”“在其他时候,我们可能需要把一个大佳博体育的一部分隔开。因为我们已经沿着外墙安装了公用设施,所以这将相对简单。”

佳博体育机翼的设计是为了尽量减少振动。阿姆斯特朗说,由于考虑到振动对实验的影响,佳博体育大楼里最抢手的地方是一楼或地下室。“但是,通过使新的机翼像我们所做的那样无振动,我们可以使用一楼和二楼,因为它们基本上没有振动。”

他指出,该部门对振动极其敏感的squid -超导量子干涉装置-已成功安装在楼上。

阿姆斯特朗将项目的成功归功于William & 玛丽公司、建筑师Burt Hill Inc.和承包商WM Jordan的成功合作。“韦恩·博伊(Wayne Boy)的办公室棒极了,”他说,他指的是学院的规划、设计和建筑主管。阿姆斯特朗还提到了项目经理马克·布拉汉姆(Mark Brabham)的贡献:“马克是我们物理学家、建筑师和承包商之间的完美接口,”他说。

他还表示,物理系的教师也参与了规划,并指出他花了很多时间与前主席Keith griffien、Todd Averett教授和其他人一起规划小大厅。“有时很折磨人,”他说。

而且,它没有超出预算

最后,小大厅的预算是正常或低于预算的。

最新数据显示,翻修/扩建的费用远低于2800万美元的预算。阿姆斯特朗说,还有一些工作要做。大厅将被翻新,天文台将得到升级,有一个新的圆顶和新的望远镜和控制。他预计整个项目,包括最后的润色,将在10月中旬完成。