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CERN展示3D打印打的粒子加速器四极子组件

2021-11-16 14:05     来源:白令三维3D打印     粒子加速器3D打印欧洲核子研究中心
近日,欧洲核子研究中心(CERN)展示了一个3D打印的粒子加速器的四极子组件。该组件采用了纯铜材料,可以加强加速器的创新应用。

目前全球正在使用的粒子加速度超过30000多种,其中绝大多数用于医疗保健、环境和工业研究。3D打印的加速器四极子组件体积更小,成本更低,可以让更多的用户使用粒子加速器。

CERN表示,他们研发这个四极子组件主要是为了研发新一代的粒子加速器,旨在将癌症治疗、药物检测和材料分析提升到更高的水平。根据设计,新一代的粒子加速器结构更为紧凑,成本更低,机场、实验室和小型医院都能承担的起。

新一代的粒子加速器基于高频射频四极子(HF-RFQ)的原理开发。在四极中,四个交替极电极像花瓣一样围绕着中心粒子轨迹排列。如果用户施加交流电压,快速变化的电场将会积累起来。电场将粒子发送到波状电极尖端之间,使它们更接近光速,

由于该系统发热量大,因此四极子都由纯铜制成,而且制造工艺复杂,首先需要制作一个半成品基体,然后再组装大量的零件。这种加工方面不仅费时费力,而且对工艺要求高,一些地区都不具备这样的加工能力。为此,CERN和弗劳恩霍夫IWS、里加理工大学、米兰理工大学合作,使用绿色的激光,3D打印了纯铜的四极子组件。不仅减少了铜材料的损耗,也加快了制造时间,只需一天即可完成一个四极子的制作。

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