In der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Teilchenbeschleuniger spielen Supraleitende Hochfrequenz (SRF)-Kavitäten eine entscheidende Rolle bei der Erweiterung der Grenzen wissenschaftlicher Entdeckungen. Die Herstellung solcher Systeme steht jedoch vor Herausforderungen in Bezug auf Leistung und Kosten von superleitenden dünnen Beschichtungen.
Wir freuen uns, bekannt zu geben, dass unser Teammitglied Dr. Sławomir Prucnal Teil des IFAST-Projekts geworden ist, das am weltberühmten CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) angesiedelt ist. Dabei wird durch das BlitzLab eine neue thermische Methode entwickelt, die auf der innovativen Technologie der Millisekunden-Blitzlampentemperung (ms-FLA) basiert, um die Schichtqualität zu verbessern und die Kosten zu reduzieren.
Was unterscheidet die Blitzlampentem-perung von anderen thermischen Verfahren?
Im Gegensatz zu herkömmlichen thermischen Verfahren, die den ge-samten Hohlkörper erwärmen, erhitzt ms-FLA selektiv nur die Beschich-tung, wobei der Rest des Körpers nicht oder wesentlich geringfügiger er-wärmt wird. Dieser einzigartige Ansatz unterdrückt die unerwünschte Cu-Diffusion in die superleitenden Schichten und ermöglicht die Synthese von A15-Superleitungsphasen, die normalerweise Temperaturen erfordern, die den Schmelzpunkt von Kupfer überschreiten.Welche Projektziele sollen erreicht werden?
- Verbesserung der Kristallinität von Nb und Hochtemperatur-legierungen wie Nb3Sn, Nb3Ge, V3Si
- Prototyp eines ms-FLA-Moduls zur Bearbeitung von 6-GHz-Kavitäten
- Synthese großflächiger Nb3Sn-beschichteter Cu-Substrate
Der Lösungsansatz:
Ms-FLA bietet eine Lösung, indem es die Innenwandung einer rohrförmigen Kavität durch den intensiven Lichtpuls einer Blitzlampe erwärmt, die in alle Richtungen abstrahlt. Dieses homogene Erhitzen von innen erfolgt auf einer Millisekunden-Zeitskala, wobei die Spitzentemperatur im getemperten Film oberhalb des Schmelzpunkts von Cu liegt.
Technologie mit Perspektive?
Der Erfolg dieses Projekts kann direkt auf andere Branchen übertragen werden, die dünne Schichten auf Komponenten mit nicht flachen Oberflächen erfordern. Darüber hinaus ermöglicht die geringe thermische Belastung der zu behandelnden Objekte eine Verwendung von temperaturempfindlichen Substraten wie Polymeren und Substraten mit niedrigem Schmelzpunkt.
Langfristig bietet diese kostengünstige Technologie eine neue Methode zur Herstellung von Dünnschichten mit maßgeschneiderten Eigenschaften auf kostengünstigen Substraten. Diese Innovation hat das Potenzial, verschiedene Bereiche, darunter Sensorik, Beschichtungssysteme und den Umweltschutz, zu revolutionieren.
