Tamamen metal 3D baskılı RF bileşenlerine sahip ilk radyo-astronomi kriyojenik alıcıları

NAOJ ALMA Projesi ve İleri Teknoloji Merkezi, ALMA Band 1 alıcıları (Radyo Frekansı: 35–50 GHz) için oluklu tamamen metal 3D baskılı kornaları başarıyla üretti.

Yaklaşık 2015 yılından bu yana, NAOJ ALMA Projesi ve İleri Teknoloji Merkezi, bir kontrol bilgisayarına girilen 3B modellere dayalı olarak malzemeleri biriktirerek, birleştirerek ve katılaştırarak üç boyutlu nesneler üreten eklemeli imalat (AM) uygulamalarını inceliyor. Astronomik alıcılar genellikle her bir cihaz tipinden yalnızca bir veya iki cihaza sahip olduğundan ve benzersiz özel yapım bileşenler gerektirdiğinden, eklemeli imalatın etkin kullanımı için potansiyel vardır.

İlk çalışmada, o sırada prototipi yapılan ALMA Band 1 alıcısı için farklı bileşenler seçtik ve distribütöre danıştık. Bu ilk çalışmaya dayanarak, 2019 yılında İleri Teknoloji Merkezine metal bir 3D yazıcı kurduk ve ALMA’da kullanılmak üzere oluklu boynuz üretmeye başladık.

Oluklu boynuzlar, büyük bir yansıtıcı anten tarafından odaklanıldıktan sonra gök cisimlerinden elektromanyetik dalgalar toplar. Ardından, kornalar tarafından toplanan dalgalar, sinyal yolundaki sonraki bileşenler olan dedektörlere odaklanır. En son teknolojiye sahip radyo astronomi alıcılarında kullanılmak için, yalnızca anten ışını deseni ve frekans özellikleri gibi oluklu bir korna için performans gerekliliklerini yerine getirmek değil, aynı zamanda aşağıdakileri sağlamak için metal malzeme özelliklerini değerlendirmek de gereklidir. korna, alıcı kartuşun içindeki ortamda sorunsuz olarak kullanılabilir (sıcaklık -250 santigrat derece civarında ve vakum koşullarında).

Bu 3D baskılı boynuzların en iyileri, nihai ALMA Band-1 alıcı üretim birimlerine entegre ediliyor ve Tayvan’daki Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nde (ASIAA) yaklaşık -250 santigrat derece gibi düşük sıcaklıklarda test ediliyor. Performans doğrulama sonuçları, kornaların ALMA özelliklerini karşıladığını gösteriyor. Tamamen test edilmiş alıcılar ALMA’ya kurulacak ve (alt) mm dalga astronomisi için tamamen metal 3D baskılı bileşenleri kullanan ilk kriyojenik alıcılar olacak.

İlgili araştırma şurada yayınlandı: Kızılötesi, Milimetre ve Terahertz Dalgaları Dergisi