همکاری 3DET (ردیاب پرینت سه بعدی) در سرن، با مشارکت ETH زوریخ، دانشکده مدیریت و مهندسی Vaud، و موسسه مواد سوسوزن در اوکراین، به نقطه عطف قابل توجهی رسیده است. این همکاری با موفقیت یک آشکارساز یکپارچه کاملاً پرینت سه بعدی را توسعه داد که جهشی بزرگ در تولید و مونتاژ آشکارسازهای سینتیلاتور پلاستیکی را رقم زد.
آشکارسازهای سوسوزن پلاستیکی به دلیل مقرون به صرفه بودن و توانایی آنها در تسهیل ردیابی ذرات زیر نانوثانیه و کالریمتری، نقش مهمی در آزمایش‌های فیزیک با انرژی بالا بازی می‌کنند. چالش در ایجاد نسل بعدی آشکارسازها، مانند “ردیاب فوق ریزدانه” دو تنی در آزمایش نوترینو T2K در ژاپن نهفته است که دارای دو میلیون مکعب سوسوزن 1×1×1 سانتی متر مکعب است که در یک ساختار پیچیده چیده شده اند. دستیابی به حجم‌های فعال بیشتر و تقسیم‌بندی سه بعدی دقیق‌تر، نیازمند نوآوری‌های تکنولوژیکی در فرآیندهای تولید و مونتاژ است.
همکاری 3DET با استفاده از روش‌های تولید افزودنی برای ایجاد آشکارسازهای سینتیلاتور پلاستیکی بدون نیاز به پردازش و ماشین‌کاری، به این چالش‌ها پرداخت. این رویکرد ساده به طور قابل توجهی فرآیند مونتاژ را ساده می کند و امکان افزایش کارآمد جریان های کاری پیچیده و دستیابی به بخش بندی دقیق تر را فراهم می کند.
آشکارساز یکپارچه شامل مکعب‌های سوسوزن پلاستیکی فعال، یک پوشش بازتابنده است که استقلال نوری را تضمین می‌کند، و حفره‌های راهبردی برای قرار دادن فیبرهای نوری با تغییر طول موج در سرتاسر ساختار. قابل ذکر است، این نمونه اولیه چاپ شده سه بعدی، نیاز به مراحل تولید اضافی را از بین می برد، و امکان ابزار دقیق الیاف، شمارنده عکس، و الکترونیک بازخوانی را بلافاصله پس از فرآیند چاپ فراهم می کند. این منجر به یک آشکارساز فیزیک ذرات کاملاً کاربردی می شود.
“این دستاورد نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در تسهیل ایجاد هندسه های پیچیده و یکپارچه تنها در یک مرحله است. علاوه بر این، نشان می‌دهد که ارتقاء مقیاس به حجم‌های بزرگتر باید آسان، ارزان‌تر و ممکن است سریع تولید شود.»
برنامه‌هایی که می‌توانند از ردیابی ذرات زیر ns و کالری‌سنجی در حجم‌های زیاد سود ببرند، آشکارسازهای نوترینو عظیم، کالری‌سنج‌های هادرونیک و الکترومغناطیسی یا آشکارسازهای نوترونی با کارایی بالا هستند.
تیم 3DET توانایی های ایجاد خود را با تصویربرداری از پرتوهای کیهانی با بازده نور سوسوزن و جداسازی نوری مکعب به مکعب معادل آشکارسازهای پیشرفته نشان داده است. صحت نتایج آنها بیشتر از طریق آزمایشات پرتو انجام شده در ناحیه T9 تأیید شد. این دستاورد فرصت‌های جدیدی را در زمینه فیزیک پرانرژی باز می‌کند و پتانسیل چاپ سه‌بعدی را برای ایجاد انقلابی در تولید آشکارسازهای پیشرفته برای تحقیقات تجربی به نمایش می‌گذارد.
منبع: cerncourier.com
بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، ایکسو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.
منبع: https://3dprinting.com/news/3d-printed-monolithic-detector-achieves-milestone-at-cern/
