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sábado, 25 de julho de 2015

ULVAC lança nióbio de alta pureza para aceleradores de partículas supercondutores (ULVAC Launches High-purity Niobium Material for Superconducting Accelerators)




Com uma taxa de resistência residual superior a 250, o nióbio de alta pureza é adequado para aceleradores supercondutores usados para acelerar partículas carregadas como elétrons, pósitrons, prótons e átomos ionizados.


A empresa ULVAC anuncia que desenvolveu nióbio de alta pureza para aceleradores de partículas supercondutores e vai começar a vender o material.
Há uma grande expectativa no uso de aceleradores de partículas supercondutores em uma ampla variedade de áreas, incluindo física de partículas, análise de estruturas de proteínas e separação e transmutação de resíduos altamente radioativos. Aceleradores supercondutores são usados ​​para acelerar partículas carregadas (elétrons, pósitrons, prótons e átomos ionizados).
O nióbio (Nb), que se torna supercondutor à temperatura mais alta (9,25 K) entre os metais puros, é usado como material em cavidades de aceleração. O nióbio para uso nestas cavidades deve ter uma taxa de resistência residual (RRR) superior a 250. A taxa de resistência residual é um índice da pureza do material que é calculado pela razão entre a resistividade elétrica à temperatura ambiente e a resistividade elétrica acima da temperatura de transição supercondutora (Tc). Quanto maior a taxa, maior será a sua pureza.
       Para aumentar a pureza do nióbio, a ULVAC otimizou várias condições como a seleção de matérias-primas, o grau do vácuo e a velocidade de fusão, produzindo com sucesso lingotes de nióbio com uma RRR superior a 250.
      
As características do produto são:
1) Lingotes de nióbio de alta pureza com uma RRR superior a 250
2) Material com um gradiente de campo elétrico de 41 MV/m
3) Produção integrada de placas, barras e tubos de lingotes de nióbio
4) Tubos sem solda e outros produtos processados ​​também estão disponíveis

       Atualmente, cavidades de aceleração são fabricadas com placas de nióbio moldadas em prensa na forma de taça e as peças são soldadas por feixes de elétrons. Há preocupação com a diminuição do rendimento resultante de defeitos da solda, bem como um declínio no desempenho causado por grânulos de solda dentro das cavidades. Para resolver esses problemas, pesquisas estão em desenvolvimento na produção de cavidades de aceleração sem solda.
A fabricação de tubos sem solda usa um método de moldagem que coloca o material em forma de tubo num molde de metal dentro de um dispositivo selado e impõe alta pressão sobre o líquido injetado no interior do tubo para inflar o material na forma do molde. Essa técnica deve reduzir de forma significativa a necessidade de soldagem, aumentando assim o rendimento e evitando a redução na capacidade de aceleração.




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