System do obserwacja naprężeń materiałów skali mikro

Schemat systemu/Źródło:"Review of Scientific Instruments"

Precyzyjne metody analizy materiałów są potrzebne tak samo, jak wysokiej jakości materiały stosowane w wielu dziedzinach zaawansowanej techniki. Zwłaszcza dotyczy to przemysłu kosmicznego oraz lotniczego, gdzie liczy się każde możliwe ulepszenie materiału, które w efekcie może decydować o sukcesie misji.

Prace nad nową metodą analizy właściwości materiałów prowadzi zespół naukowców z kilku amerykańskich laboratoriów i uczelni: Air Force Research Laboratory, Advanced Photon Source, Lawrence Livermore National Laboratory, Carnegie Mellon University i PulseRay. Efektem ich prac jest stworzenie systemu, w którym badany materiał jest ściskany i rozciągany, a równocześnie obracany i poddawany działaniu promieni rentgenowskich o wysokiej energii pochodzących z synchrotronu. Zadaniem promieni X jest wychwycenie powstających zmian w materiale. Kluczowe w zbudowaniu systemu było zaprojektowanie precyzyjnych mikromechanizmów.

Dzięki systemowi o nazwie RAMS można w czasie rzeczywistym, na bieżąco, obserwować przy użyciu różnego rodzaju promieniowania (np. Rentgena, IR) i technik spektroskopowych, jak zmieniają się właściwości materiału i w którym momencie oraz dlaczego dochodzi do zniszczenia materiału w wyniku działania naprężenia. Dane pozyskane w ten sposób posłużą do projektowania zoptymalizowanych pod względem wagi i wytrzymałości materiałów, potrzebnych do budowy silników odrzutowych.

Więcej na temat opisanego systemu przeczytać można w artykule „A rotational and axial motion system load frame insert for in situ high- energy x-ray studies", który ukazał się w czasopiśmie „Review of Scientific Instruments".

(pj)