Plasma töötlemise tehnoloogia võtab SNS kiirendi uutele energiakõrgustele

9 NEW Designs Health Pain Pens & Big Special Tesla Coil - Plasma Technology - Healing Art - DIY (Juuli 2019).

Anonim

Uuenduslik tehnika, mida nimetatakse in-situ plasmakontrolliks, aitab teadlastel saada rohkem neutroneid ja paremaid andmeid oma eksperimentide kohta Spellation Neutron Allikas Energy Department'i Oak Ridge'i riiklikus laboris.

"Plasma puhastamine on tuntud elektrostaatika meetod, " ütles ORNLi teadustegevuse kiirendaja osakonna juhataja Kevin Jones, "kuid seda ei ole ülalpidavõõdetest enne rakendatud, ning on olemas mõned huvitavad trikid, mida peate arendama ja rakendama, et tee see kõik tööd. "

SNSi lineaarse kiirendaja või linak on 20-plus-suurusega krüomoduleerivate suurte barrelkapslite komplekt, mis on vajalik prootonikiuli fokuseerimiseks ja kiirendamiseks. Iga krüomoduli sees on 3-4 nioobiumõõnsust stringid, akordionilaadsed komponendid, mis on pumbatud vedelas heelumis, mis hoiab õõnsusi külmas, et aidata väga kiiretel elektriväljadel kiirgust juhtida.

Jones selgitas, et aastate jooksul koguneb nioobiumõõnde, mis vähendab nende suutlikkust säilitada kõrgeid elektriväljasid ja vähendab seega ka kiirte potentsiaalset energiat. Tavapäraseks probleemi lahenduseks oleks füüsiliselt eemaldada kriimooduleid, neid lahti võtta, saastumist eemaldada ultrapuhast veega või keemilise loputamisega ning seejärel lõpuks kõik kokku panna - töömahukas ja kulukas protsess.

ORNLi teadur Marc Doleans ja doktorant Puneet Tyagi leidis parema lahenduse. Koos viinud nad SNS-i ülijuhtivate Linac Systems Groupi tehnikute meeskonda, kes võtsid ette range pinnatehnoloogia programmi ja katsetused ruumitemperatuursetest õõnsustest, mis kulmineerusid mitmesuguste katseprotseduuride abil, kasutades selleks võrguühenduseta krüogeeseadet.

"Põhimõtteliselt teevad nad seda, et nad kasutavad kuumat plasma, et põletada süsivesikud pindadel (nioobiumõõnde), mis kasutavad mõnda protsenti hapnikku sisaldava inertgaasi. nioobiumi pinnalt ilmnevad halvad aatomid ja seejärel kõik väljapumbatakse gaasiks, "ütles Jones. "See lihtsalt puhastab rämpspinda, kui teie auto poleerib."

Pärast kohtuprotsesside läbiviimist oli meeskond kontrollinud krüomodule jõudlust ja märkimisväärselt paranenud. See võimaldas meeskonnal käivitada in-situ-protseduuri kiirendus-tunnelis rajatise regulaarse talvise hoolduse katkestuse ajal.

Nagu oodatud, oli menetlus edukas. Meeskond tegi seda mitte ainult 3 nädala jooksul, vaid tavapäraste meetoditega 6 kuni 8 kuud, kuid lisaks sellele registreeriti järgnevas katses energiakulu 11 miljonit elektronvolti (MeV). Jonesi sõnul on suur kasv 938 kuni 949 MeV võrra.

Ta lisas, et lisaks veel mõnele teisele versiooniuuendusele: "Täna käivitame kiirendi kõige kõrgemal kiirusel, mis on kunagi neutronite tootmisel 957 MeV juures. Kui me kasutame seda protseduuri, näiteks 5 veel krüomoodulit ja saame samaväärse kasu, võime kergesti minna kuni 1000 mev projekteerimisenergiasse. "

SNS-i prootonkiirte võimsuse suurendamine võimaldab rohkem neutronite tootmist tuhandetele teadlastele, kes külastavad DOE Office of Science kasutuselevõturajatist uuringute läbiviimiseks.

See töö annab juba palju buzzit ja seda vaadeldakse väga positiivselt, ütleb Jones. Lisaks nende hiljutisele avaldamisele teaduslikes ajakirjades NIM A ja Applied Surface Science on meeskonnal palutud teha koostööd teiste riiklike laboritega, kes teostavad ülijuhtivaid kiirendeid.

"See on suur profiil, " ütles Jones. "See säästab meile tohutult raha, jõupingutusi ja aega nende õõnsuste toimivuse parandamiseks ning meie investeering on olnud iga naise väärt."

menu
menu