Wir bei High Performance Polymer sind stolz darauf, Unternehmen und Institutionen, die an innovativen Projekten arbeiten und die Grenzen von Wissenschaft und Technologie erweitern, umfassend zu unterstützen. Ein besonders spannendes Projekt, an dem wir mitgewirkt haben, betraf das Imperial College London, wo unsere Expertise im Bereich Polymerkomponenten und -befestigungen eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Forschung zur Erkennung dunkler Materie spielte.
Die Herausforderung: Komplexe PEEK-Komponenten und -Befestigungen für die Dunkle-Materie-Forschung
Das Imperial College London stellte uns vor eine einzigartige Herausforderung. Es benötigte kundenspezifische und handelsübliche PEEK-Komponenten und spritzgegossene Polymerbefestigungen für ein hochspezialisiertes Experiment zur Detektion dunkler Materie. Die Komponenten mussten extrem strenge Anforderungen an Präzision, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen erfüllen, da das Experiment einen der empfindlichsten Teilchendetektoren der Welt umfasste.
Unsere Zusammenarbeit konzentrierte sich auf die Bearbeitung komplexer PEEK-Teile (Polyetheretherketon), die für ihre mechanische Festigkeit, thermische Stabilität und chemische Beständigkeit bekannt sind. Zusätzlich zu diesen Komponenten lieferten wir spritzgegossene Befestigungselemente, die auf die besonderen Anforderungen dieses anspruchsvollen Forschungsprojekts zugeschnitten waren.
Über das Projekt: Xenia und LUX-ZEPLIN (LZ)
Das von Wissenschaftlern des Imperial College London geleitete Experiment konzentrierte sich auf ein Prototypsystem namens Xenia, das von Henrique, einem der leitenden Wissenschaftler des Projekts, beschrieben wurde:
Diese PEEK-Teile sind für den Prototyp einer Flüssig-Xenon-Zeitprojektionskammer namens Xenia bestimmt, die wir in unserem Labor am Imperial College betreiben werden. Xenia ist ein sehr empfindlicher Teilchendetektor, der mit der gleichen Technologie arbeitet wie die großen unterirdischen Detektoren zur Suche nach Dunkle-Materie-Teilchen. Unser bestehendes Experiment heißt LUX-ZEPLIN (LZ), und diese Kammer ist ein kleiner Prototyp von LZ zur Weiterentwicklung der Technologie (während LZ über sieben Tonnen flüssiges Xenon als aktives Detektormaterial verfügt, verfügt Xenia nur über ein Kilogramm LXe). LZ wird demnächst eine Meile unter der Erde in der Sanford Underground Research Facility in den USA in Betrieb genommen.
Das LUX-ZEPLIN (LZ)-Experiment mit seinen sieben Tonnen flüssigem Xenon stellt einen der ehrgeizigsten Versuche zur Entdeckung von Dunkle-Materie-Teilchen dar – einer Materieform, die einen erheblichen Teil der Masse des Universums ausmacht, der Wissenschaft jedoch bislang verborgen blieb. Xenia, ein kleinerer Prototyp, ermöglicht es dem Team, die Technologie in einem überschaubaren Maßstab zu verfeinern, bevor sie in größeren Systemen eingesetzt wird.
Warum PEEK? Das perfekte Polymer für Teilchendetektoren
Die Wahl von PEEK für diese Anwendung war kein Zufall. Flüssig-Xenon-Zeitprojektionskammern wie Xenia erfordern Materialien, die korrosionsbeständig, temperaturbeständig und mechanisch belastbar sind und gleichzeitig ein hohes Maß an Präzision gewährleisten. PEEK bietet mehrere entscheidende Vorteile, die es ideal für diese Art der Hochleistungsforschung machen:
- Chemische Inertheit: PEEK-Komponenten reagieren nicht mit flüssigem Xenon, wodurch die Integrität des Experiments gewährleistet wird.
- Dimensionsstabilität: Das Polymer behält seine Form und Leistung auch unter extremen Temperaturen und Drücken, was für Experimente mit kryogenen Flüssigkeiten wie flüssigem Xenon von entscheidender Bedeutung ist.
- Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Dadurch eignet sich PEEK für komplizierte und leichte Designs und gewährleistet strukturelle Integrität ohne unnötige Masse.
- Geringe Ausgasung: PEEK minimiert die Freisetzung von Gasen in Vakuumumgebungen, was für die Aufrechterhaltung der Reinheit empfindlicher Detektoren entscheidend ist.
Unsere Fähigkeit, komplexe Geometrien aus PEEK zu fertigen, stellte sicher, dass die Komponenten die genauen Spezifikationen für das komplexe Design von Xenia erfüllten. In Verbindung mit unseren spritzgegossenen Befestigungselementen, die eine sichere und korrosionsbeständige Montage ermöglichten, war das System bereit für strenge Tests.
Die Auswirkungen der Zusammenarbeit
Durch die Bereitstellung präzise konstruierter PEEK-Komponenten und -Befestigungselemente ermöglichten wir dem Team des Imperial College London die Weiterentwicklung bahnbrechender Technologien zur Erkennung dunkler Materie. Die von Xenia und LUX-ZEPLIN unterstützte Forschung hat das Potenzial, einige der tiefsten Geheimnisse des Universums zu lüften und unser Verständnis der grundlegenden Bausteine der Existenz zu erweitern.
Dieses Projekt verdeutlicht die entscheidende Rolle von Hochleistungspolymeren in den fortschrittlichsten wissenschaftlichen Bereichen. Von ihren einzigartigen Materialeigenschaften bis hin zu ihrer Vielseitigkeit in der Herstellung sind Polymere wie PEEK ein wesentlicher Bestandteil hochmoderner Innovationen in vielen Bereichen.
Ein Bekenntnis zur Innovation
Bei High Performance Polymer wachsen wir an Herausforderungen, die technisches Know-how und innovative Lösungen erfordern. Die Unterstützung von Projekten wie Xenia und LUX-ZEPLIN spiegelt unser Engagement wider, Durchbrüche in Wissenschaft und Technologie zu ermöglichen. Ob es um die Bereitstellung von Polymeren für die Weltraumforschung, medizinische Geräte oder die Experimentalphysik geht – wir setzen alles daran, die Grenzen des Möglichen zu erweitern.
Wenn Ihr Projekt präzisionsgefertigte Polymerkomponenten oder Befestigungselemente erfordert, sind wir für Sie da. Wir verwirklichen Ihre Vision mit Materialien und Lösungen, die höchsten Leistungs- und Zuverlässigkeitsstandards entsprechen.