Új fejlesztések a hazai neutronoptikában
A nemrégiben lezárult, „Új generációs neutronos vizsgálóberendezések komponenseinek fejlesztése” munkacímen futó projekt során a Mirrotron Kft. két évvel ezelőtt kapott 118 millió forint támogatáselőleget, a fennmaradó ugyanekkora összeget saját forrásból kellett megelőlegezni.
Természetesen ennél sokkal fajsúlyosabb kérdés volt, hogy teljesíteni tudják-e azokat a kötelezettségeket, amelyeket a pályázatban vállaltak: az üveg neutronvezetők kiváltását fémre, illetve kerámiára; újszerű fókuszáló neutronoptikai elemek kifejlesztését; egy nagy felbontású gázdetektor prototípusának elkészítését.
Az előrelépéshez megfelelő géppark és olyan eszközök is kellettek, amelyekkel egyáltalán mérni tudták ezt a fajta, egy nagyságrenddel nagyobb pontosságot, amit például a felületi hullámosság terén elvártak tőlük. Mielőtt még a kutatás-fejlesztésbe belekezdtek volna, ezért vásároltak egy fémmegmunkáló CNC gépet (32 M Ft), egy speciális polírozó berendezést (13 M Ft), egy angström pontosságú felületérdesség-mérőt (30 M Ft), 3 dimenziós mérőeszközt (24 M Ft) és lézeres mérőrendszert (42 M Ft).
Csak ezután kezdődhettek el az igazi fejlesztések, amelyek közös lényege, hogy eleget tesznek a jelenleg a világban fejlesztés alatt álló, illetve a jövőbeni nagy intenzitású neutronforrások által támasztott innovációs igényeknek.
A projekt első eleme a jól bevált, de mérsékelt sugárállóságú üveg neutronvezetők kiváltása nagy sugárállóságú anyagból (fém, illetve kerámia) készültekre. A fejlett országokban legutóbb átadott spallációs berendezésekre jellemző többszörös neutronintenzitás ugyanis szükségessé teszi az újszerű anyagok alkalmazását. A Mirrotron Kft. sikeresen megoldotta az úgynevezett szupertükrök hordozójaként szolgáló fémek, illetve kerámia különleges polírozási technológiájának kifejlesztését.
A projekt második eleme: újszerű, innovatív fókuszáló neutronoptikai elemek (úgynevezett szupertükrök) kifejlesztése. A jelentős neutronintenzitás lehetővé teszi újfajta nyaláboptikai elrendezések kialakítását, például kisméretű mintákra vagy különleges mintakörnyezetre való fókuszált sugárnyalábok előállítását. A Mirrotron Kft.-ben kifejlesztett fém-üveg szendvics neutronvezető technológia alkalmazása sikeresnek bizonyult mind a precizitást, mind a sugárállóságot illetően.
A projekt harmadik eleme: a nagy felbontású gázdetektor prototípusának kifejlesztése jelentette a legnagyobb kihívást a fejlesztők számára. A kérdés megoldása már csak azért is kulcsfontosságú, mert a hagyományos neutronkonverterként használt 3He izotóptöltetet világpiaci okok (sokszoros áremelkedés) miatt mindenképpen más gázzal kell kiváltani. A cég szakemberei sikeresen kifejlesztették a prototípust, viszont időközben újabb megoldandó kérdések merültek fel, tekintettel arra, hogy a helyettesítő BF3 gáz mérgező, emiatt üzembe helyezése, engedélyeztetése komoly gondokkal járhat, viszont a projekt részeként ennek kezelésére is technológiai megoldási lehetőségek születtek.
A projekt rövid összegzése: a Mirrotron Kft. által készített új termékek egyértelműen versenyképesek a világpiacon. Ez bizonyosodott be például egy néhány héttel ezelőtti neutronos konferencián Ausztráliában, ahol az ottani szakemberek visszaigazolták a cég fejlesztési irányainak helyességét. Talán még nagyobb jelentősége van annak a ténynek, hogy a pályázat keretében kifejlesztett technológia nagymértékben hozzájárult ahhoz, hogy a Svédországban már épülő Európai Neutronkutató Központ (ESS) potenciális beszállítóként tartja nyilván a Mirrotron Kft.-t. Ha az előzetes várakozások valóra válnak, a cég az ESS 22 épülő spektrométere számára számos komponenst vagy akár egy komplett berendezést is gyárthat majd több millió euró értékben.•