3D打印让粒子探测“开挂”

宁诺携手国际团队解锁新科技

何寅峰博士。

气体电子倍增器宏观结构。

本报讯(现代金报 | 甬派 记者 李臻 通讯员 赵佳明)2月20日,记者从宁波诺丁汉大学(即“宁诺”)获悉,作为该校科研重要力量的诺丁汉大学卓越灯塔计划(宁波)创新研究院(即“灯塔研究院”)智能制造方向助理教授何寅峰博士,携手英国诺丁汉大学增材制造中心王斐然博士、巴西圣保罗大学Tiago Fiorini da Silva博士及国家物理实验室等机构的国际科研人才,利用前沿的微米3D打印技术成功研发出一款新型气体电子倍增器,为粒子物理实验带来全新的变革。

气体电子倍增器作为粒子探测系统的核心组件,广泛应用于核物理和粒子物理实验的研究中,对粒子的捕获起着至关重要的作用。此次,由科研团队提出的新技术全面提升了气体电子倍增器的整体性能,使其在展现出优秀的粒子实时捕获能力的同时,还有效延长了使用寿命,进而提高在观察罕见粒子产生事件中的探测灵敏度。不仅如此,该技术还极大地丰富气体电子倍增器的设计形态,突破传统气体倍增器在设计和制造方面的限制。

何寅峰博士指出:“在这次合作中,宁诺为我们配备了先进的实验设备和科研环境,这是我们能够选定投影光刻3D打印作为新型气体电子倍增器研发的核心技术的关键。此3D打印技术的独特优势在于其微米级的加工分辨率,以及其优秀的加工速率。这些特性使我们得以能够成功地加工出我们在物理模型中所获得的最优设计。”

此外,其灵活多变的特性也为气体电子倍增器形态的创新探索带来了无限可能。特别是在粒子对撞实验中,新型气体电子倍增器凭借这一自由、灵活的设计优势,能够更有效地避免粒子与倍增器的碰撞,从而在保证信号强度的同时,有效降低气体电子倍增器的磨损,进一步延长其使用寿命。

值得一提的是,此次合作研究成功获得了巴西圣保罗州研究基金会——英国国家科研与创新署(FAPESP-UKRI)联合基金的资助。在这笔资金及宁诺等科研团队的支持下,项目的原理验证工作得以顺利开展,并稳步地向前推进。

随着原型成功通过概念验证,研究团队迈过了一个重要的里程碑。对此,王斐然博士激动地表示:“这一重要进展不仅标志着我们在技术实现上的重大突破,更是对3D打印技术在粒子物理领域应用潜力的一次有力证明,让我们对未来的科研之路更加充满信心。”

展望未来,研究团队将继续全力以赴攻克“在高分辨率3D打印领域中实现多种材料完美融合”的技术难题,旨在打造一款形态优化、功能完备的气体电子倍增器原型。为此,研究团队正紧锣密鼓地制定应对策略,尝试将多材料增材制造与薄膜沉积技术相结合,以期找到破解的关键路径。

此次国际研究的成功合作,再次凸显了宁诺在跨学科、跨国界领域研究中的独特优势。未来,宁诺将继续秉持开放合作的理念,积极推动和支持各方向、各领域的深度合作,为科技创新与发展贡献更多智慧与力量。

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