La impressió 3D afecta l’aplicació de la tecnologia quàntica

La integració de l'estructura es pot aconseguir mitjançant la impressió 3D, eliminant la necessitat del disseny original de la junta de buit, integrant funcions i reduint la mida dels components del buit, reduint el pes i augmentant la potència. Aquest és el benefici dels components de buit impresos en 3D per a aplicacions de tecnologia quàntica

.Prèviament, la idea de fabricar components de buit mitjançant impressió 3D era difícil d'aconseguir a causa dels problemes de porositat i resistència mecànica de les peces fetes amb la tecnologia d'impressió 3D de fusió de metall en pols. Tanmateix, els últims desenvolupaments en la tecnologia d'impressió 3D de fusió de metall en pols han avançat la capacitat del procés per complir els requisits de densitat i propietats mecàniques. Gràcies a aquests avenços, la tecnologia d'impressió 3D mitjançant la fusió de metalls en llit de pols ha començat a abordar components clau en molts camps. El disseny i la fabricació tenen un impacte profund.

Després de fabricar aquest mòdul de buit integrat, els científics l'han aplicat en un entorn de pressió ultra alta per crear una cambra de buit que pugui acomodar pressions molt altes, proporcionant el rendiment necessari per capturar núvols atòmics freds. Els àtoms es refreden i es mantenen al seu lloc mitjançant una combinació de raig làser i camp magnètic.

Per fer que els components del buit siguin el més lleugers possible, els científics han millorat la geometria dels seus ports, minimitzant l'espai entre ells i afegint una fina pell interior per acomodar l'UHV. A més, es manté la simetria del disseny de la cambra, assegurant que el port roman perpendicular a la trajectòria del feix del feix làser, la qual cosa ajuda a minimitzar les pèrdues de transmissió òptica.

Tot el procés és una de les aplicacions de fabricació additiva més fascinants, originals i millors fins ara. Igual que amb tots els sistemes d'intercanvi de calor fabricats per impressió 3D, el disseny del conjunt de buit conté una estructura de gelosia que augmenta la relació entre superfície externa i volum de la cambra i contribueix a la dissipació de la calor. El disseny final de la cambra és compatible amb equips de buit ultra alt UHV estàndard. 

A més de la cambra, Added Scientific ha desenvolupat una inserció de formació de bobines magnètiques amb un canal refrigerat per aigua integrat per explorar els avantatges de la fabricació additiva.

El conjunt de buit es produeix amb aliatge d'alumini AlSi10Mg (l'aliatge d'alumini més utilitzat en la fabricació additiva) a causa de la seva alta resistència específica 3 i baixa densitat. A més del tractament tèrmic típic, Added Scientific també utilitza un tractament tèrmic "envelliment" separat per augmentar la resistència del material.

Una altra consideració és la superfície rugosa de les peces fetes amb la tecnologia d'impressió 3D de fusió de metalls en pols PBF. Per a aplicacions UHV, es creu que l'augment de la superfície augmenta la probabilitat de desgasificació. Tanmateix, després de proves exhaustives, l'equip va trobar que el rang de temperatura de funcionament acceptable arribava als 400 ° C fins i tot sense una optimització addicional del material i de la capa protectora.

Per a aplicacions de tecnologia quàntica, els avantatges dels components de buit impresos en 3D són evidents. La qualitat del prototip de ITV fet per Added Scientific és de 245 grams, un 70% més lleuger que l'equivalent comercial d'acer inoxidable.

Això estalvia a l'equip d'investigació molt d'espai de laboratori valuós i un pas important cap a la portabilitat dels dispositius futurs. En principi, si la cambra s'integra en un sistema especialment dissenyat i més optimitzat, la cambra es pot fer més petita.

Amb el desig de tecnologia quàntica i la ràpida maduresa dels mercats relacionats, el desenvolupament de la capacitat dels components de la cambra de buit integrats amb estructures d'impressió 3D donarà suport en gran mesura al Programa Nacional de Tecnologia Quàntica del Regne Unit i al compromís del govern de desenvolupar la indústria de la tecnologia quàntica al Regne Unit. .

A la llarga, és probable que la tecnologia d'impressió 3D impulsi la revolució en el disseny del sistema de buit. La introducció de la tecnologia de fabricació additiva al sistema de buit, òbviament, afectarà l'aplicació de la tecnologia quàntica portàtil i també pot afectar el món científic i industrial més ampli. Al mateix temps, aquest sistema de buit molt complex demostra clarament els avantatges de la tecnologia d'impressió 3D en la fabricació de qualsevol sistema complex.

Enllaç a aquest article ： La impressió 3D afecta l’aplicació de la tecnologia quàntica

Declaració de reimpressió: si no hi ha instruccions especials, tots els articles d’aquest lloc són originals. Indiqueu la font de la reimpressió: https: //www.cncmachiningptj.com/，gràcies！