ডার্ক ম্যাটার ডিটেকশন ডিটেক্টরে লিকুইড জেনন (LXe, -100 ডিগ্রি, 2 বার) এর সরাসরি নিমজ্জন গরম করার জন্য, PFA হিটারের নিম্ন-তাপমাত্রার ফ্লেক্সরাল মডুলাস (ASTM D790 -100 ডিগ্রিতে) কীভাবে প্রাচীরের বেধের সাথে প্রাচীরের বেধের সাথে সম্পর্কিত{1}}}6 মিমি। রুম টেম্পারেচারে থার্মাল সাইক্লিং এর সময় ফ্র্যাকচার?

ডার্ক ম্যাটার ডিটেক্টরে ক্রায়োজেনিক ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের ঝুঁকি

ডার্ক ম্যাটার পরীক্ষার জন্য লিকুইড জেনন (LXe) ডিটেক্টরগুলি -100 ডিগ্রি এবং 2 বারে কাজ করে৷ PFA হিটার রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ঘরের তাপমাত্রায় তাপীয় সাইকেল চালানোর জন্য বেঁচে থাকতে হবে। কম-তাপমাত্রা ফ্লেক্সারাল মডুলাস কুলডাউন এবং উষ্ণতার সময় ফাটল প্রতিরোধের নির্ধারণ করে-। 5টি বিরল-ঘটনা পদার্থবিদ্যা সুবিধা থেকে পরিমাণগত বিশ্লেষণ দেখায় যে -100 ডিগ্রিতে 2000 MPa-এর নীচে নমনীয় মডুলাস সহ PFA ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ করে; 2500 MPa এর উপরে, ক্র্যাকিং ঘটে। 1.5 মিমি প্রাচীর পুরুত্ব 500 তাপচক্রের অনুমতি দেয়, যখন উচ্চ অভ্যন্তরীণ চাপের কারণে 50 চক্রের মধ্যে 3.0 মিমি ফাটল দেখা দেয়।

ফ্লেক্সুরাল মডুলাস এবং ভঙ্গুর ট্রানজিশন তাপমাত্রা

PFA -50 ডিগ্রি এবং -100 ডিগ্রির মধ্যে একটি নমনীয়-থেকে-ভঙ্গুর পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। ফ্লেক্সুরাল মডুলাস পরিবর্তনের নিচে নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। -100 ডিগ্রীতে ASTM D790 প্রতি পরীক্ষা:

তাপীয় চক্র স্ট্রেস গণনা

20 ডিগ্রি থেকে -100 ডিগ্রি (ΔT=120 ডিগ্রি) কুলডাউনের সময়, তাপীয় সংকোচনের চাপ=E × × ΔT। স্ট্যান্ডার্ড PFA-এর জন্য, E -100 ডিগ্রি=2800 MPa,=60 ppm/ ডিগ্রি (নিম্ন তাপমাত্রার মান), স্ট্রেস=2800 × 60e-6 × 120=20.2 MPa। -100 ডিগ্রীতে PFA প্রসার্য শক্তি 25 MPa, সর্বনিম্ন মার্জিন প্রদান করে। কম-স্ফটিকতার জন্য PFA (E=1800 MPa), স্ট্রেস=13.0 MPa, 2x নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে।

প্রাচীর বেধ এবং চাপ ঘনত্ব

প্রাচীর জুড়ে অধিক তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টের কারণে তাপ সাইক্লিংয়ের সময় ঘন দেয়াল বাঁকানোর চাপ বাড়ায়। 20 ডিগ্রী থেকে -100 ডিগ্রী থেকে 50 মিমি ব্যাসের টিউব শীতল করার জন্য:

ক্রায়োজেনিক তরল সামঞ্জস্য

তরল জেনন ফুলে যায় না বা রাসায়নিকভাবে PFA আক্রমণ করে না, কিন্তু PFA এবং ধাতব কোর (ইনকোনেল বা টাইটানিয়াম) এর মধ্যে তাপীয় সংকোচনের অমিল অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি করে। মেটাল কোর সংকোচন: 13 পিপিএম/ডিগ্রী × 120 ডিগ্রী=0.16%। পিএফএ সংকোচন: 60 পিপিএম/ ডিগ্রি × 120 ডিগ্রি=0.72%। ডিফারেনশিয়াল=0.56%, ইন্টারফেসিয়াল শিয়ার স্ট্রেস তৈরি করে। 1.5 মিমি দেয়ালের জন্য, ইন্টারফেসিয়াল শিয়ার হল 8 MPa; 3.0 মিমি দেয়ালের জন্য, 12 MPa- মোটা দেয়ালের জন্য PFA এর ক্রায়োজেনিক ইন্টারফেসিয়াল শক্তি (10 MPa) ছাড়িয়ে।

কম-স্ফটিকতা পিএফএ উত্পাদন

কম স্ফটিকতা (30-40%) অর্জনের জন্য গলে যাওয়া থেকে দ্রুত শীতলকরণ (নিভানোর) প্রয়োজন। স্ট্যান্ডার্ড পিএফএ 10 ডিগ্রী / মিনিটে ঠান্ডা হলে 45-50% স্ফটিকতা অর্জন করে। 100 ডিগ্রি / সেকেন্ডে জলে নিভে গেলে 35-40% স্ফটিকতা অর্জন করে। তরল নাইট্রোজেনে নিভিয়ে 30-35% স্ফটিকতা অর্জন করে কিন্তু অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করতে পারে। LXe ডিটেক্টরের জন্য, DSC দ্বারা 40% এর নিচে স্ফটিকতার সাথে নিভে যাওয়া PFA উল্লেখ করুন।

ডার্ক ম্যাটার ডিটেক্টরের জন্য স্পেসিফিকেশন গাইডেন্স

তরল জেননের জন্য -100 ডিগ্রীতে থার্মাল সাইক্লিং সহ 20 ডিগ্রী, নিম্ন-স্ফটিকতা PFA নির্দিষ্ট করুন (40% স্ফটিকতার কম বা সমান, ফ্লেক্সুরাল মডুলাস<2000 MPa at -100°C) with wall thickness of 1.5mm maximum. Require supplier certification of ASTM D790 flexural modulus at -100°C and Izod impact strength >80 জে/মি ডিটেক্টরের জন্য সারাজীবনে 1000+ তাপচক্র প্রয়োজন, ইলাস্টোমার-পরিবর্তিত PFA (30% স্ফটিকতা) 1.5 মিমি দেয়ালের সাথে নির্দিষ্ট করুন। কম-স্ফটিকতা PFA (25-স্ট্যান্ডার্ডের উপরে 40%) এর জন্য প্রিমিয়াম মাল্টি-মিলিয়ন ডলারের ডার্ক ম্যাটার ডিটেক্টরে ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ করে ন্যায়সঙ্গত হয় যেখানে হিটারের ব্যর্থতা 1000+ কেজি তরল জেননকে দূষিত করতে পারে। 50 টিরও কম তাপচক্র সহ ক্রায়োস্ট্যাট পরীক্ষা করার জন্য, 2.0 মিমি দেয়াল সহ স্ট্যান্ডার্ড পিএফএ গ্রহণযোগ্য হতে পারে। উদ্ধৃতি অনুরোধ করার সময়, প্রয়োজনীয় তাপ চক্র গণনা এবং -100 ডিগ্রি প্রভাব শক্তি প্রয়োজনীয়তা নির্দিষ্ট করুন।