20:08
Comentarii Adauga Comentariu

_ „Designul Frankenstein” permite colimatorul de neutroni imprimat 3D

_ „Design Frankenstein” permite colimatorul de neutroni imprimat 3D

Strategia testată în timp de „împărți și cuceri” a căpătat o nouă semnificație, de înaltă tehnologie, în timpul experimentelor cu neutroni efectuate de oamenii de știință de la Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie. Ei au descoperit că problemele cu care s-au confruntat în încercarea de a imprima 3D a unui colimator dintr-o singură piesă ar putea fi rezolvate prin dezvoltarea unui „design Frankenstein” care implică mai multe părți ale corpului – și câteva cicatrici destul de evidente.

Hârtia echipei este publicat în revista Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment.

Colimatorii sunt componente importante utilizate în împrăștierea neutronilor. Similar cu razele X, neutronii sunt folosiți pentru a studia energia și materia la scară atomică. Colimatoarele de neutroni pot fi considerate ca niște pâlnii care ajută la ghidarea neutronilor către un detector după ce interacționează cu materialele experimentale ale probei. Aceste pâlnii servesc în primul rând la reducerea numărului de neutroni rătăciți care interferează cu colectarea datelor, de exemplu, neutroni care împrăștie suporturile de probe sau din alte aparate utilizate în experiment, cum ar fi celulele de înaltă presiune.

În timpul acest proces, majoritatea neutronilor nedoriți, cei care se împrăștie din alte caracteristici decât eșantionul, intră în canalele din interiorul colimatoarelor la unghiuri ciudate și sunt absorbiți de pereții canalelor, denumite și lame. Lamele acționează ca jgheaburile de pe o pistă de bowling, care captează mingi de bowling care nu sunt îndreptate către ace.

„Tendința cercetării de a folosi mostre mai mici de materiale în medii mai complexe are ca rezultat un număr mai mare de neutroni care nu au interacționat cu eșantionul și nu se împrăștie din eșantion”, a spus Fahima Islam, autorul principal al studiului și om de știință în neutronică la Spallation Neutron Source de la ORNL, sau SNS.

„Acești neutroni nedoriți produc. semnături nedorite în date, motiv pentru care lucram la producerea unui colimator imprimat 3D care ar putea fi proiectat personalizat pentru a filtra aceste caracteristici de fundal nedorite în timpul diferitelor tipuri de experimente de împrăștiere a neutronilor.”

Echipa a colaborat cu experți de la ORNL Manufacturing Demonstration Facility, sau MDF, pentru a utiliza o metodă de imprimare 3D numită binder jetting. Acest proces de fabricație aditivă construiește piese și unelte din materiale sub formă de pulbere. Similar cu imprimarea pe hârtie, procesul de precizie construiește partea strat cu strat, pe baza unui design digital, până când obiectul este complet.

Un obstacol cu ​​care se confruntă echipa a implicat mărirea dimensiunii colimatorului imprimat în timp ce mentinerea acuratetii produsului finit. A fost necesar un colimator mare pentru a capta un număr mai mare de neutroni împrăștiați din probă și din celula de presiune complexă aleasă pentru test. Într-un mediu presurizat, proba este închisă într-un recipient netransparent, ceea ce face ca un număr semnificativ de neutroni nedoriți să se împrăștie puternic într-un mod care poate domina semnalul de date mai slab pe care îl caută oamenii de știință.

" Pentru a demonstra viabilitatea utilizării colimatoarelor personalizate, imprimate 3D, am decis să folosim o probă foarte mică, conținută într-o celulă de nicovală de diamant - o cameră de înaltă presiune care folosește diamante pentru a stoarce materiale. Unele dintre aceste celule sunt atât de complexe și puternice că sunt capabile să producă presiuni care se apropie de cele din centrul Pământului”, a spus Bianca Haberl, autorul corespondent al studiului și om de știință în împrăștierea neutronilor la SNS.

„De fapt, celulele de înaltă presiune sunt unele dintre cele mai complexe medii utilizate în experimentele cu neutroni, deci este o adevărată provocare să filtrezi cantitatea uriașă de împrăștiere celulară nedorită pe care o produc.”

Principiile științifice pentru proiectarea colimatoarelor sunt în general bine înțelese, așa că prima încercare a echipei de a imprima 3D a unui colimator pentru un eșantion atât de mic a implicat pur și simplu mărirea dimensiunii piesei imprimate, păstrând în același timp continuu, din față spre lamele din spate care formau canalele. Imprimanta 3D cu jet de liant a permis imprimarea versiunii dintr-o singură bucată la dimensiuni de aproximativ 12 pe 9 pe 9 inci, ceea ce a maximizat capacitatea de a direcționa neutronii către detector în timp ce încă se potriveau în instrument.

Din păcate, complexitatea extinderii procesului de imprimare 3D a afectat precizia piesei imprimate într-o măsură atât de mare încât nu era potrivită pentru utilizare pe linia fasciculului.

„Pur și simplu mărirea la scară a imprimării ca o singură parte mare cu lame continue. în mod clar nu era fezabilă fără a optimiza în continuare procesul de imprimare”, a declarat Garrett Granroth, coautor și om de știință în împrăștierea neutronilor la SNS. „Un nou concept a fost dezvoltat ulterior pentru a imprima mai multe piese mai mici și apoi a le asambla manual într-un colimator complet. Motivul principal pentru utilizarea pieselor mai mici este că fisurarea observată în proiectarea dintr-o singură piesă s-a datorat în primul rând variațiilor ratei de contracție a materialului. în timpul procesului de întărire și răcire. Prin reducerea dimensiunii lor totale, piesele individuale s-au răcit mai uniform."

Un design alternativ cu lame cu lame progresiv mai strânse, de la capătul îndreptat spre eșantion până la capătul îndreptat către detector , a fost folosit în schimb. Această configurație a permis o densitate mai mare a lamelor cu dimensiuni reduse ale canalelor și a evitat unele limitări legate de dimensiunea imprimării 3D. Asigurându-se că lamele nu traversează granița dintre părțile individuale, designul a fost mai puțin sensibil la dezalinierea dintre piese în timpul asamblării.

Folosind această abordare, echipa a optimizat performanța colimatorului prin simularea întregului experiment folosind metode de calcul avansate dezvoltate pentru proiect. Simularea a produs un design care ar putea merge direct în producție, fără inginerie suplimentară.

Colimatorul cu lamă alternativă imprimat 3D a fost evaluat pentru performanță pe SNAP, linia de lumină Spallation Neutron and Pressure, un neutron dedicat de înaltă presiune. difractometru. Experimentele au relevat o sensibilitate extremă la alinierea colimatorului, subliniind necesitatea unei precizii ultraînalte în fabricarea și poziționarea colimatorului pe linia fasciculului.

Odată ce colimatorul a fost aliniat cu precizie, a permis creșterea dorită a semnalului eșantionului relativ peste împrăștierea celulelor, dovedind conceptul. Oamenii de știință au identificat, de asemenea, domenii pentru rafinarea viitoare, inclusiv îmbunătățiri ulterioare prin controlul mai strict al calității producției și o aliniere îmbunătățită. Prin combinarea modelării și a producției avansate, studiul a identificat un nou mijloc de personalizare a instrumentelor de împrăștiere a neutronilor și de promovare a științei neutronilor.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Polonia verifică dacă judecătorul care a cerut azil în Belarus a fost spion

"Suntem într-o lucrare unii cu altii Și noi toți cu Dumnezeu "

_ Snowpocalypse Strands șoferi de-a lungul I-90 în zona Lacului Erie

Călin Georgescu are dreptate: O companie din Elveția are cele mai multe nave din Europa, peste 800 de nave

_ BREAKING: Kyrsten Sinema a ieșit! Senatorul Arizona anunță că va părăsi DC la sfârșitul acestui an (VIDEO)

_ Trump și Putin sunt teroarea globaliștilor din Davos: mass-media rusă

_ Descrierea țesuturilor în creștere în limbajul termodinamicii

_ Telescopul Webb probabil că nu a găsit viață pe o exoplanetă — încă

_ Studierea depozitelor de lacuri din Idaho le-ar putea oferi oamenilor de știință o perspectivă asupra urmelor antice de viață de pe Marte

_ Trump spune că AI ar putea fi „cel mai periculos lucru de acolo”

_ VIDEO - Noul candidat PSD la Capitală, Gabriela Firea, îi îndeamnă pe bucureșteni să voteze 'util'

_ Ucrainean cercetat pentru contrabandă cu produse pentru protecţia plantelor

_ Dovezi ale unui sistem de descendență patriliniar pentru comunitățile de clopotnițe din vestul Eurasiei

_ Schimbările climatice pot pune în pericol cele mai mari rezerve de apă potabilă ale planetei

_ 'Incredibil Jeff!' Vechiul prieten al lui Jeff Stelling, Chris Kamara, este primul care îl felicită pe colegul său Sky Sports pentru că și-a luat MBE de la Prințesa Anne

Fiul lui Donald Trump, Donald Trump Jr., condamnă lovitura de stat din România

_ Sănătatea pancreasului: care sunt cele mai mari pericole

_ Starul TikTok care este „plătit să petreacă” are un videoclip „iresponsabil” cu alcool interzis de către supraveghetor după ce a bătut patru cocktail-uri VK în mai puțin de 90 de secunde și a spus „ne ne aprindem în seara asta”

Pentru prima dată în 34 de ani se joacă pe față: SOROȘ CONTRA RESTUL ȚĂRII

_ Fostul primar din Botoşani nu scapă de sub lupa DNA! Controlul judiciar a fost prelungit, fostul edil trebuie să respecte o serie de obligații

_ Depozitul de gaz din Europa se golește la cel mai rapid ritm din 2016

ÎPS Teodosie Mitropolitul Tomisului: "Noi credem că domnul Georgescu este un trimis al lui Dumnezeu”

_ VIDEO - Scene hilare în timpul unui meci de fotbal din Marea Britanie: Un suporter a intrat pe teren și l-a fugărit pe arbitru

_ Norvegianul Casper Ruud, al treilea favorit, în sferturi de finală la Barcelona (ATP)

_ Utilizarea unei singure imagini pentru a realiza calibrarea pe orbită a distorsiunii lentilelor camerei spațiale

_ Oklahoma GOP adoptă o rezoluție de condamnare și cenzură a senatorului James Lankford pentru un acord scandalos la frontieră

_ Dan Negru tună la adresa guvernanților: Asta să ne îngrijoreze. Năstase, Steaua sau Halep sunt întâmplări

_ Românii pot călători liber în Elveția. Anunț privind eliminarea verificării pașapoartelor

_ Algoritmii rețelelor sociale amplifică conținutul misogin pentru adolescenți: Raportează

_ Furia solicitanților de azil din cauza ofertei „nedrepte” de a-i trimite înapoi în Irlanda de Nord, în timp ce dorm într-o tabără improvizată de corturi în afara centrului de procesare din Dublin pentru a evita represiunea lui Rishi în Rwanda

_ VIDEO - Jurnalistul american Tucker Carlson confirmă interviul cu Vladimir Putin: 'Nu suntem aici pentru că-l iubim pe Vladimir Putin!'

_ Un pianist din Marea Britanie amenințat de agenții PCC pentru că și-a filmat fețele în public

_ Acordul Israel-Hamas este mort, deoarece Netanyahu respinge termenii „delirante”, iar războiul se „extinde”

_ Cum folosește regimul Biden opțiunea Taylor Swift pentru a stimula o revoluție culturală a culorilor pentru a submina alegerile din 2024

_ Lider AUR, plângere la Parchetul General privind deplasările externe ale lui Klaus Iohannis

_ Poluarea riscă să agraveze deficitul global de apă: studiu

_ Cele 5 puteri globale care se luptă să se zdrobească reciproc și pe subiecții lor

_ UE merge pe câmpul minat agricol cu ​​noi obiective climatice

_ Cavendish urcă Columbia în căutarea Turului Franței

_ SUA lovește rachete Houthi la o zi după raidurile aeriene din Yemen

_ Voturile 8-4 ale Comitetului pentru Regulile Camerei pentru a muta votul de acuzare a lui Mayorkas la podeaua Camerei pentru comiterea de infracțiuni și contravenții mari

_ USR acuză PSD şi PNL că ar vrea ''să îngroape'' legea privind stuful din Deltă

_ Nouă abordare pentru a prezice proprietățile nucleelor ​​nedescoperite și granița peisajului nuclear

_ Detalii necenzurate: Ambii părinți ai Cameliei Tișe s-au sinucis! Și ea a avut mai multe tentative

_ O nouă acoperire poroasă cu o grosime micrometrică, cu abilități de detectare a biomarkerilor de neegalat

_ Houthis sporește roiurile de bărci cu drone explozive, cele mai recente spectacole de interceptare ale Marinei SUA

_ Reduceri majore la UPS: Compania anunță concedierea a 12.000 de lucrători la nivel național

_ Anglia lovită de accidentarea lui Smith înaintea deschiderii celor Șase Națiuni

_ Studiul identifică modalități de a ajuta mai bine copiii care se confruntă cu lipsa adăpostului

_ Doliu în muzica internațională: A murit un superstar premiat cu Medalia Națională a Artelor /VIDEO

_ Selecţionerul Edward Iordănescu, absent de la tragerea la sorţi a grupelor Ligii Naţiunilor

_ Tragedie în lumea sportului: Kelvin Kiptum, recordmen mondial, a murit într-un accident la 24 de ani

_ Un Pompei botanic: Cercetătorii au găsit fosile spectaculoase de plante australiene de acum 30 de milioane de ani

_ Guvernul columbian şi gruparea rebelă ELN au prelungit armistiţiul cu şase luni

_ NTSB constată că avionului Alaska Air Boeing 737 Max îi lipseau șuruburi

_ Raport: Regimul Biden a oferit milioane de fonduri de ajutor pentru COVID străinilor fără documente

_ Mihai Roman II părăsește Petrolul Ploiești

_ Incendiile mortale din Chile au fost stinse

_ Grevă de avertisment la Filarmonică-Angajaţi: Lucrătorii Filarmonicii de Stat Sibiu sunt exploataţi cu bună ştiinţă de către conducerea instituţiei


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63
Pag.64 Pag.65 Pag.66 Pag.67 Pag.68 Pag.69 Pag.70 Pag.71
Pag.72 Pag.73 Pag.74 Pag.75 Pag.76 Pag.77 Pag.78 Pag.79
Pag.80 Pag.81 Pag.82 Pag.83 Pag.84 Pag.85 Pag.86 Pag.87
Pag.88 Pag.89 Pag.90 Pag.91 Pag.92 Pag.93 Pag.94 Pag.95
Pag.96 Pag.97 Pag.98 Pag.99 Pag.100 Pag.101 Pag.102 Pag.103
Pag.104 Pag.105 Pag.106 Pag.107 Pag.108 Pag.109 Pag.110 Pag.111
Pag.112 Pag.113 Pag.114 Pag.115 Pag.116 Pag.117 Pag.118 Pag.119
Pag.120 Pag.121 Pag.122 Pag.123 Pag.124 Pag.125 Pag.126 Pag.127
Pag.128 Pag.129 Pag.130 Pag.131 Pag.132 Pag.133 Pag.134 Pag.135
Pag.136 Pag.137 Pag.138 Pag.139 Pag.140 Pag.141 Pag.142 Pag.143
Pag.144 Pag.145 Pag.146 Pag.147 Pag.148 Pag.149 Pag.150 Pag.151
Pag.152 Pag.153 Pag.154 Pag.155

Nr. de articole la aceasta sectiune: 9288, afisate in 155 pagini.