改进用于μSR实验的活塞缸压力传感器

PSI的Zurab Shermadini，Rustem Khasanov，Matthias Elender和Alex Amato研究了专门为μ旋体旋转(μSR)实验设计的双壁活塞缸压力传感器的设计。

第一步是使两个双壁压力单元设计的内筒和外筒出铜铍(立方体)，用于μSR压力的普通合金的细胞。这种材料对μSR信号具有明确的低背景贡献，几乎与温度无关，因此有利于在低温μSR研究中使用。然后使用有限元分析(FEA)软件ANSYS 对机械特性进行分析，该软件可以优化单元尺寸，以尝试达到最大可能的压力，同时保持实验的安全性。

与ANSYS仿真一致，制造了一个原型，该原型允许约18 kbar的压力，但在连续施加第三次压力后，由于内部的压力累积，外部气缸破裂。

为了改进设计，使用了通常用于μSR压力传感器的另一种非磁性合金MP35N构造了第二个原型。该材料代替CuBe用于外筒。测试表明，可以达到〜2.6 GPa的压力，而不会对电池造成任何不可逆转的损害。幸运的是，在实验期间，由于介子主要停在CuBe内圆柱中，因此尽管外圆柱的材料发生了变化，仍然存在低背景SR信号。

该工作现已发表在《高压研究杂志》上，μSR用户现在可以使用活塞室进行μSR技术，其压力达到以前的1.5倍。

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