성능 향상을 위한 금속 혼합

Jefferson Lab의 Shreyas Balachandran은 니오브 합금을 차세대 가속기 부품으로 전환하는 데 기여한 공로로 상을 받았습니다.

DOE/토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설

이미지: Shreyas Balachandran은 극저온 재료에 대한 지식을 발전시키는 데 있어 혁신, 영향력 및 국제적 인정을 입증한 40세 미만의 개인에게 매년 수여되는 ICMC 극저온 재료 우수상(ICMC Cryogenic Materials Award for Excellence)을 수상하도록 선정되었습니다.더보기

출처: DOE의 Jefferson Lab: AIleen Devlin

뉴포트 뉴스, 버지니아 – 금속에 대한 10대의 매혹은 미국 에너지부 산하 토마스 제퍼슨 국립 가속기 시설의 초전도 무선 주파수(SRF) 재료 과학자에게 명예로운 조기 경력 상을 안겨주었습니다.

Shreyas Balachandran은 극저온 재료에 대한 지식을 발전시키는 데 있어 혁신, 영향력 및 국제적 인정을 입증한 40세 미만의 개인에게 매년 수여되는 ICMC 극저온 재료 우수상(ICMC Cryogenic Materials Award for Excellence)을 수상하도록 선정되었습니다.

발라찬드란은 "당신이 하는 일을 인정받는 것은 좋지만, 당신을 믿고 기회를 준 사람들에 대한 증거"라고 말했다. "저는 제 여정 내내 훌륭한 멘토들을 만났습니다. 그리고 저는 이 상이 제가 수행한 모든 작업에 참여한 모든 사람에 대한 표창이라고 생각합니다."

Balachandran의 연구는 Jefferson Lab의 강력한 연속 전자빔 가속기 시설(CEBAF)을 포함하여 입자 빔 가속기를 위한 초전도 공동을 만드는 데 사용되는 다른 응용 분야 중에서 니오븀에 중점을 두고 있습니다. CEBAF는 전 세계적으로 1,850명 이상의 핵물리학자들이 연구를 수행하는 DOE Office of Science 사용자 시설입니다.

니오브 공동은 가속기의 중추를 구성합니다. 그들은 일련의 극저온 모듈에 수용되고 액체 헬륨에 의해 약 2켈빈(화씨 -456도)까지 과냉각되어 일반 저항을 억제하고 전자가 거의 광속에 가까운 속도로 통과할 때 전자를 가속하여 실험용 빔을 전달합니다.

니오븀은 과학 연구, 재료 발견, 의료 치료 및 환경 개선을 위한 입자 가속기에 매우 중요합니다. 과학자와 엔지니어들은 가공을 개선하거나 금속을 티타늄, 질소, 주석, 알루미늄과 같은 다른 원소와 결합하여 더욱 효율적이고 내구성이 뛰어난 초전도 합금 및 구조를 만들어 금속의 성능을 미세 조정하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.

Balachandran의 연구에는 차세대 초전도 선재에 적용할 수 있는 새로운 니오븀-탄탈륨-하프늄 합금 개발이 포함됩니다. 그는 현재 순수 니오븀보다 더 높은 온도에서 초전도하는 니오븀-주석 화합물인 Nb3Sn을 실험하고 있습니다. 이는 거대하고 값비싼 냉동 설비가 필요 없으며 언젠가 고에너지 가속기의 판도를 바꿀 수 있는 기술이 될 것입니다. Nb3 Sn은 니오븀보다 부서지기 쉽지만 입자 가속기 공동을 냉각하기 위한 크고 값비싼 극저온 냉동 시설이 필요하지 않습니다. 이는 고에너지 입자 가속기의 판도를 바꾸는 획기적인 기술이 될 것입니다.

야금학 탐정

Balachandran은 인도 남부 방갈로르에서 태어나고 자랐습니다. 금속에 대한 그의 관심은 고등학교 대회 중에 자극되어 대학 수준의 야금학 책을 탐독하게 되었습니다. 그는 인도의 RV 공과대학과 칼리지 스테이션의 텍사스 A&M 대학교에서 기계공학 학사 학위를 취득하면서 석사와 박사 학위를 취득했습니다. 그의 박사 학위 논문은 "심각한 소성 변형 및 어닐링 후 벌크 니오븀의 미세 구조 개발"이었습니다.

그는 DOE로부터 가속기 관리 보조금을 받아 2015년부터 2018년까지 탤러해시에 있는 플로리다 주립 대학교 국립 고자기장 연구소(MagLab) 응용 초전도 센터에서 박사후 과정을 수행했습니다. 그의 연구에는 초전도용 고순도 니오븀 재료 개발이 포함되었습니다. 선형 가속기용 SRF 애플리케이션.