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    Mel, Eu encolhi as câmaras de vácuo!

    A aluna de doutorado Lucia Lain Amador com um protótipo da câmara de vácuo de diâmetro reduzido. Crédito:Maximilien Brice / CERN

    É preciso muito trabalho para alcançar o nada. Os tubos de feixe dentro dos aceleradores de partículas são algumas das regiões mais vazias do universo. Eles são evacuados para evitar que as partículas em aceleração colidam com as moléculas de gás em seu caminho. Os vácuos extremos dentro desses tubos são obtidos bombeando todos os gases dentro deles e, em seguida, revestindo seu interior com camadas de um material especial chamado "getter", ao qual moléculas perdidas se aderem. Uma equipe do grupo de vácuo do CERN demonstrou recentemente um novo método para aplicar revestimentos getter em tubos de feixe muito mais estreitos do que nunca. Isso permitiria que aceleradores como os síncrotrons de elétrons operassem com feixes melhor focados e produzissem radiação mais brilhante, trazendo os ímãs de direção para mais perto dos próprios feixes.

    O método tradicional de aplicação do getter depende da produção de um plasma do material de revestimento dentro dos tubos e do uso de alta voltagem para depositar o material nas paredes internas. Mas quanto mais fino e mais longo o tubo, mais difícil é produzir um plasma estável; com um diâmetro de alguns milímetros e um comprimento de alguns metros, é impossível para o plasma se formar, tornando este método inutilizável.

    Quando confrontado com esses desafios que ultrapassam os limites das técnicas existentes, adotar o pensamento inverso ajuda. Em vez de construir o tubo primeiro e aplicar o revestimento getter dentro dele, os engenheiros inverteram o processo. Eles primeiro aplicaram o revestimento getter na parte externa de uma estrutura esquelética temporária e, em seguida, construíram o tubo de viga ao redor do revestimento por um processo de metalização. A estrutura esquelética, que é conhecido como um "mandril sacrificial" e é feito de alumínio de alta pureza, foi dissolvido mais tarde, deixando para trás uma câmara de vácuo estreita com um revestimento getter pré-aplicado.

    "A principal vantagem de nossa técnica é que ela também pode ser usada para fazer câmaras de vácuo com seções transversais não circulares, "diz Lucia Lain Amador, o doutorando que lidera o projeto. "E não se limita a revestimentos getter - pode ser usado para aplicar outros revestimentos funcionais no futuro." O conceito de usar um mandril sacrificial não é novo - na verdade, mandris feitos de borracha de silicone têm sido usados ​​por pesquisadores do Instituto Paul Scherrer (PSI), na Suíça. A inovação da equipe do CERN foi trabalhar com alumínio, que, ao contrário da borracha de silicone, produz um mandril rígido e livre de poluentes.

    No momento, a tecnologia não se destina ao uso em aceleradores como o LHC, mas visa síncrotrons de elétrons, que requerem tubos de feixe de pequeno diâmetro com geometrias variáveis. Lucia e seus colegas têm aperfeiçoado a técnica com a produção de vários protótipos de câmaras de vácuo e esperam ver seu uso generalizado nos próximos anos.

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