Кейсы TDNT INDUSTRIAL: матрица для створки диафрагмы для нейтронных исследований

Возможности научно-производственного комплекса TDNT INDUSTRIAL не ограничены изготовлением деталей для молочного производства. Рассказываем о необычном кейсе - изготовлении деталей для нейтронных исследований института ПИЯФ, где расположен исследовательский ядерный реактор ПИК.

С помощью нейтронных исследований можно изучать физику элементарных частиц, физику твердого тела и молекулярную биохимию: взаимодействие вещества с нейтронами позволяет ученым узнать внутреннюю структуру, состав и магнитные свойства. Это помогает медикам при разработке методик лечения и диагностики онкологических и других заболеваний, а специалистам по физике твердого тела - разрабатывать новые материалы для энергетики, спинтроники и приборостроения.

Проблема:

При исследовании материалов на нейтронных реакторах для формирования пучка требуемого сечения применяются диафрагмы со створками из поглощающего материала. Готовые решения для столь экзотической задачи на рынке отсутствуют. Поэтому совместно с ТДНТ ИНЖИНИРИНГ сотрудники института ПИЯФ решили разработать новый композитный материал. В его основе - прочный каркас (матрица), который заполняется веществом, способным поглощать нейтроны. Такой каркас должен обладать слабой активируемостью нейтронами, при это обладая высокой жесткостью.

Задача:

Спроектировать и изготовить каркас (матрицу) для створок диафрагм, необходимых в нейтронных исследованиях.

Решение:

• Специалисты TDNT INDUSTRIAL разработали конструкцию створок с ячеистой структурой. Створки в дальнейшем будут заполнены специальным поглощающим материалом, формируя нейтронный пучок заданного сечения.
• При производстве использовали титановый сплав, который не накапливает радиационное изучение и обладает высокой прочностью.
• Структуру створки разработали с учётом возможностей технологии производства SLM. Она позволяет изготавливать детали сложной формы, недоступной для традиционных обрабатывающих технологий.

После создания опытных образцов, створки диафрагм отправили в ПИЯФ на нейтронные испытания для определения оптимальной толщины.