Fabricación Aditiva de Estructuras de Linac de Cavidad Acoplada Lateral de Cobre Puro: Un Primer Concepto
Autores: Mayerhofer, Michael; Brenner, Stefan; Helm, Ricardo; Gruber, Samira; Lopez, Elena; Stepien, Lukas; Gold, Gerald; Dollinger, Günther
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fabricación Aditiva de Estructuras de Linac de Cavidad Acoplada Lateral de Cobre Puro: Un Primer Concepto
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Manufactura
Manufactura aditiva
Cavidades RF
Estructuras de linac
SCCL
Hirtización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
En comparación con la fabricación convencional, la fabricación aditiva (AM) de cavidades de radiofrecuencia (RF) tiene el potencial de reducir los costos y la complejidad de fabricación y de permitir un rendimiento superior. Este trabajo evalúa si las estructuras de linac acopladas por los lados de conducción normal (SCCL), utilizadas en todo el mundo para una amplia gama de aplicaciones, pueden beneficiarse de la AM. Se desarrolló una geometría de celda unitaria (SC) optimizada para protones de 75 MeV. Se evitaron los ángulos de downskin pequeños para permitir la fabricación mediante fusión de lecho de polvo láser sin estructuras de soporte. Se imprimieron SCs con diferentes características y se procesaron posteriormente mediante Hirtisation (R) (un proceso electroquímico) para minimizar la rugosidad de la superficie. La precisión requerida para SCCL de 3 GHz (linacs médicos) se logra solo para ciertas condiciones. Después de una eliminación de material de 140 um debido a Hirtisation (R), se logró un factor de calidad de 6650. Esto corresponde al 75% de lo simulado por CST. Se diseñó un concepto de SCCL de 3 GHz que consiste en 31 SCs. La impedancia de derivación efectiva simulada por CST corresponde a un valor que es comparable al de SCCL en uso. La reducción esperada después de Hirtisation (R) puede justificarse en la práctica por hasta un 70% de costos de fabricación más bajos. Sin embargo, se realizarán estudios futuros para aumentar aún más la eficiencia.
Descripción
En comparación con la fabricación convencional, la fabricación aditiva (AM) de cavidades de radiofrecuencia (RF) tiene el potencial de reducir los costos y la complejidad de fabricación y de permitir un rendimiento superior. Este trabajo evalúa si las estructuras de linac acopladas por los lados de conducción normal (SCCL), utilizadas en todo el mundo para una amplia gama de aplicaciones, pueden beneficiarse de la AM. Se desarrolló una geometría de celda unitaria (SC) optimizada para protones de 75 MeV. Se evitaron los ángulos de downskin pequeños para permitir la fabricación mediante fusión de lecho de polvo láser sin estructuras de soporte. Se imprimieron SCs con diferentes características y se procesaron posteriormente mediante Hirtisation (R) (un proceso electroquímico) para minimizar la rugosidad de la superficie. La precisión requerida para SCCL de 3 GHz (linacs médicos) se logra solo para ciertas condiciones. Después de una eliminación de material de 140 um debido a Hirtisation (R), se logró un factor de calidad de 6650. Esto corresponde al 75% de lo simulado por CST. Se diseñó un concepto de SCCL de 3 GHz que consiste en 31 SCs. La impedancia de derivación efectiva simulada por CST corresponde a un valor que es comparable al de SCCL en uso. La reducción esperada después de Hirtisation (R) puede justificarse en la práctica por hasta un 70% de costos de fabricación más bajos. Sin embargo, se realizarán estudios futuros para aumentar aún más la eficiencia.