近日，英国科学技术设施委员会(STFC)宣布，通过国际合作已开发出挤出特殊丝材所需的技能和设备，可利用这些丝材为ISIS中子源仪器定制3D打印准直器。
ISIS中子准直器由碳化硼或氧化钆制成，因形状复杂目前只能采用环氧树脂方法生产。市售碳化硼耗材价格昂贵且质量不高，氧化钆耗材则无法购买。为此，STFC技术部门的乔尔·霍德与ISIS和保罗·谢勒研究所(PSI)联合博士后研究员拉斐尔·希布合作，开发自主耗材生产能力。
该项目由英国国际科学合作基金(ISPF)的ISIS-Diamond-PSI奖资助。工艺始于聚合物颗粒，目标是在其中尽可能多地添加硼或氧化钆，熔化后挤出成型为丝材。目前团队已能可靠生产硼含量为40%的耗材，但硼含量达50%至60%时丝材过脆，难以装载到打印机卷轴上。整条线材生产线长12米，丝材经气刀除水、激光检测厚度和椭圆度后缠绕至卷轴。
拉斐尔已利用该工艺为IMAT仪器3D打印了准直器原型，项目最终目标是为HRPD-X光束线制造准直器，该光束线预计2027年组装完成。HRPD-X准直器体积庞大、结构复杂，由稀有同位素硼-10制成，计划分约40个部分打印以降低误差和破损风险。团队还利用挤出机生产氧化钆丝，用于WISH-II准直器测试件的制作。
