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O Projeto NAOJ ALMA e o Centro de Tecnologia Avançada fabricaram com sucesso chifres de metal corrugado impressos em 3D para os receptores ALMA Band 1 (Radio Frequência: 35-50 GHz).
Desde cerca de 2015, o Projeto NAOJ ALMA e o Centro de Tecnologia Avançada estudam as aplicações da manufatura aditiva (MA), que produz objetos tridimensionais depositando, juntando e solidificando materiais com base em modelos 3D inseridos em um computador de controle. Como os receptores astronômicos geralmente têm apenas um ou dois dispositivos de cada tipo por instrumento e exigem componentes exclusivos feitos sob medida, há potencial para o uso efetivo da manufatura aditiva.
No estudo inicial, selecionamos diferentes componentes para o receptor ALMA Banda 1, que estavam sendo prototipados na época, e consultamos o distribuidor. Com base neste estudo inicial, instalamos uma impressora 3D de metal no Centro de Tecnologia Avançada em 2019 e começamos a fabricar chifres corrugados para uso no ALMA.
Chifres corrugados coletam ondas eletromagnéticas de objetos celestes após estes terem sido focalizados por uma grande antena refletora. Então, as ondas coletadas pelos chifres são focadas nos detectores, os próximos componentes no caminho do sinal. Para ser usado em receptores de radioastronomia de última geração, é necessário não apenas satisfazer os requisitos de desempenho para uma corneta corrugada, como padrão de feixe de antena e características de frequência, mas também avaliar as propriedades do material metálico para garantir que a buzina pode ser usada sem problemas no ambiente dentro do cartucho receptor (temperaturas em torno de -250 graus Celsius e sob condições de vácuo).
Os melhores desses chifres impressos em 3D estão sendo integrados nas unidades finais de produção do receptor ALMA Band-1 e testados em baixas temperaturas de cerca de -250 graus Celsius na Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) em Taiwan. Os resultados da verificação de desempenho mostram que as buzinas atendem às especificações do ALMA. Os receptores totalmente testados serão instalados no ALMA, tornando-se os primeiros receptores criogênicos que utilizam componentes totalmente metálicos impressos em 3D para astronomia de ondas (sub)mm.
Gostaríamos de agradecer à Inter-University Research Institute Corporation High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) e NTT Data XAM Technologies Corporation pela colaboração neste desenvolvimento de fabricação.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Institutos Nacionais de Ciências Naturais. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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