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海底立方公里中微子望远镜安装Weerg的尼龙3D打印零件

2021年2月25日,南极熊获悉,意大利精密制造公司Weerg准备为海底立方公里中微子望远镜(KM3NeT)3D打印基本原件。这个望远镜由荷兰国家亚原子物理研究所(Nikhef)运营,位于地中海深处,占据了超过一立方公里的海底。KM3NeT帮助科学家们研究宇宙的构件、它们之间的相互作用力以及空间和时间的结构:黑洞就是其中的一个研究课题。

KM3NeT有助于寻找难以捉摸的中微子粒子的特性。通过对中微子的研究,研究人员希望发现宇宙射线的起源和宇宙中自然粒子加速的原因。国际网络中的科学家将利用望远镜寻找来自遥远的天体物理源的中微子,如超新星、伽马射线或碰撞的恒星。KM3NeT的数千个光学传感器能够探测到深海中最微弱的光,这些光来自于中微子与地球碰撞产生的带电粒子。

△南极熊配图:HP Jet Fusion 5200  3D 打印机,支持打印尼龙材料。

KM3NeT由数字光学模块(DOM)组成:足球大小的玻璃球,里面装满了31根光电管,固定在海底。DOMs排列成数百条长约一公里的线 。

Nikhef请Weerg制作了尺寸为380毫米的半球体,这些半球体被汇集在一起,以小时望远镜的光学传感器。这些成品球体经过精密设计,以确保每个传感器群的规格准确。Weerg用新安装的HP Multi Jet Fusion 5210 3D打印技术打印了这些半球体。

Weerg的总经理Francesco Zanardo说:"第一笔订单大约在两年前到达,从那时起,合作一直在有规律地进行。到目前为止,我们已经生产了大约300个这样的球体,这些球体的特殊性在于具有惠普系统可以打印的最大尺寸。" 除了球体,许多较小的部件也被3D打印出来,同样用于KM3NeT项目。

制造立方公里中微子望远镜传感器外壳的材料选择的是尼龙PA12,Weerg除了PA11和聚丙烯之外,还提供了尼龙PA12。PA12具有刚性和耐性,成为需要对油、油脂、碳氢化合物有较高化学耐性的功能原型和最终部件的理想材料。此外,尼龙PA12的吸湿性极低,从而保证了其在任何环境和条件下的优异性能。

Nikhef公司的Edward Berbee说:"我们从2013年就开始着手这个项目,多年来我们接触了大约50家不同的供应商。起初,3D打印的价格太高,后来我们找到了一家价格合理的供应商,但他只能将组件分成2个部分,我们必须在之后进行粘合。这种解决方案肯定不是最优的,于是我们继续分析新的技术,直到发现惠普的Multi Jet Fusion系统。当我们正在考虑像我们这样的研究机构是否应该购买这套系统的时候,我们读到了一篇文章,宣布了Weerg安装惠普3D打印机的记录"。Berbee和他的团队立即下了一个测试订单,事实证明,在服务和质量方面都非常出色。对Nikhef来说,另一个极有吸引力的好处是可以选择为Weerg提供的部件喷漆,而之前研究所是手动完成的。"我们从Weerg订购的零件都被涂成了黑色,成本绝对具有竞争力。"


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