Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern für Resonatoren

Zusammenfassung

Hochfrequenzresonatoren, die eine Vielzahl von Hohlkörpern umfassen, werden insbesondere bei Teilchenbeschleunigern eingesetzt, die elektrische und/oder magnetische Felder dazu verwenden, um geladene Teilchen auf hohe Energien zu beschleunigen.

Konventionell baut man supraleitende Resonatoren aus polykristallinem Niob – Blechmaterial. Die Korngrenzen reduzieren bei der chemischen Behandlung die Qualität der inneren Oberfläche und damit die Beschleunigungsfeldstärke.

Herstellung eines Einkristall – Resonators (aus dem Material ohne Korngrenzen und spiegelglatter Oberfläche nach dem Beizen) ist ein viel versprechender Schritt zu besserer Leistungsfähigkeit.

Momentan ist die Industrie nicht imstande Niob – Einkristalle in der ausreichenden Größe zu liefern. Die Erfindung zeigt, dass es möglich ist die vorhandenen Einkristalle zu passender Form zu gestalten, ohne diese zu zerstören. Außerdem wachsen bei dem Elektronenstrahlschweißen, unter Berücksichtigung der Kristall-Orientierungen, die Einkristalle zusammen. Eine Methode der Fertigung von einzelligen und mehrzelligen Resonatoren aus Niob-Einkristallen ist entwickelt und erprobt worden.

Problemstellung

Konventionell baut man supraleitende Resonatoren aus polykristallinem Niob-Blechmaterial. Leider reduzieren die Korngrenzen bei der chemischen Behandlung die Qualität der inneren Oberfläche.

Bessere Lösung Im Moment ist die Industrie nicht imstande Niob – Einkristalle in der ausreichenden Größe zu liefern.

Der hierfür nötige technische Fortschritt steht jetzt patentrechtlich geschützt für industrielle Anwendung zur Verfügung.

Innovation

Bei dem patentierten Verfahren werden Resonatoren aus dem Niobeinkristall gebaut, dem Material ohne Korngrenzen und spiegelglatter Oberfläche nach dem Beizen.

Nutzen

 Defektfreie Kristallstruktur

 Verbindungen der Hohlkörper verursachen keinen Spannungsverlust.

 bei Elektronenstrahlschweißen wachsen die Einkristalle zusammen

Entwicklungsstand

Das Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern für Resonatoren wurde mit Prototypen erfolgreich getestet. Die Nutzung zur Fertigung von Komponenten künftiger Beschleuniger bei DESY ist möglich.

Schutzrechte

Das Patent ist unter folgender Patentnr. 102006021111 in Deutschland angemeldet. Wünsche des potenziellen Lizenznehmers hinsichtlich regionaler oder nationaler Schutzrechte können berücksichtigt werden.

Angebot

Ggf. auf Markt- oder Produktsegmente beschränkte gewerbliche Nutzungslizenz zur Entwicklung, Herstellung und zum Vertrieb.

Kontakt
Kerstin Prechel
Technologie-Transfer
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