Morgan Advanced Ceramics fournit des composants céramiques destinés à équiper le collecteur de lumière orbital à grand angle (OWL) de la NASA

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MAC201a
Issue Date: 4th July 2007

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Fabricant leader de composants céramiques, Morgan Advanced Ceramics a décroché un marché avec Photek, portant sur la fourniture d’isolateurs hexagonaux en céramique destinés à équiper les intensificateurs utilisés dans le cadre du projet OWL (Orbital Wide-angle Light-collector) de la NASA. OWL est le premier système en orbite autour de la terre conçu pour étudier les gerbes atmosphériques induites par les rayons cosmiques d’ultra haute énergie (UHECR). L’utilisation de la céramique dans les ‘yeux’ de l’OWL permettra de produire une image précise de ces particules et amènera les scientifiques à faire d’importantes découvertes quant à leur origine, à savoir si elles sont associées à des dimensions cachées et annoncent donc une ère nouvelle pour la physique, ou si elles résultent de défauts de l’espace piégés à haute densité hérités du Big Bang.

Lorsque les UHECR entrent dans l’atmosphère terrestre, un disque de fluorescence ultraviolet jaillit dans le ciel de nuit à une vitesse proche de celle de la lumière, pendant quelques dixièmes de microsecondes* seulement. Les ‘yeux’ de l’OWL doivent donc être suffisamment grands pour capter le plus grand nombre possible le signal UV, et la précision des intensificateurs est essentielle pour restituer une image réelle de la lumière UV.

‘Nous recherchions un partenaire capable de fournir les composants céramiques de haute précision dimensionnelle indispensables à l’intensificateur,’ déclare M. Gareth Jones, Directeur général de Photek. ‘Nous avons choisi Morgan Advanced Ceramics pour ses connaissances et son savoir-faire dans ce domaine et ses compétences éprouvées en ingénierie de précision.’

La céramique était un matériau de choix idéal pour les intensificateurs, en raison de ses propriétés électriques et mécaniques. Les proprietes d’isolation électrique de la céramique constituent un critère important pour les intensificateurs. Dans un intensificateur, une lentille focalise une image dans un tube à vide en céramique et une photocathode située à l’une des extrémités libère des électrons sous l’effet photoélectrique des photons entrants.

‘La conception du composant nous a posé un défi immédiat’, déclare Yannick Galais, Directeur commercial de Morgan Advanced Ceramics. ‘Au cours du processus de fabrication, le composant est cuit dans un four et perd environ 20 % de sa taille lors du frittage. Le contrôle rigoureux de la production des matières premières et les méthodes utilisées pour fabriquer la pièce sont essentiels pour veiller à ce que la réduction de celle-ci se fasse de manière isotropique (égale dans tous les sens), sans déformation ni fissuration avec des epaissuers de toile de l’order de 1mm.’

La précision du composant est capitale. M. Galais poursuit : ‘Le cahier des charges nous fixait des tolerances a 5 microns sur cette piece hexagonale.’

La collaboration des deux entreprises a abouti à la conception d’un composant hexagonal unique de 168 mm de diamètre qui permet d’emboîter facilement les intensificateurs en nid d’abeilles et ainsi de maximiser la collecte de lumière UV.

Morgan Advanced Ceramics a déjà remis trois paires du composant à Photek qui a procédé à leur assemblage avant de les confier à l’Université de Rutgers (New Jersey, États-Unis) afin de les tester avant installation. Le lancement de l’OWL est prévu en 2010 et le projet devrait nécessiter plus de 100 intensificateurs par ‘œil’.

UK & Eire
Morgan Technical Ceramics, Bewdley Road, Stourport, Worcestershire, DY13 8QR
Tel: +44 (0) 1299 872210. Fax: +44 (0) 1299 872218
Email: mtcuksales@morganplc.com

Mainland Europe
Morgan Technical Ceramics Sales, Teplitzerstr.27, D-84478 Waldkraiburg, Germany
Tel: +49 8638 6004 326. Fax: +49 8638 6004 327
Email: mtceusales@morganplc.com

North America
Morgan Technical Ceramics Inc, 26 Madison Road, Fairfield, NJ 07004, USA
Tel: +1 800 433 0638. Fax: +1 973 808 2257
Email: mtccnsales@morganplc.com

Asia
Morgan Technical Ceramics, 158 Jiajian Road, Jiading, Shanghai 201818, People's Republic of China.
Tel: +86 21 5990 0687. Fax: +86 21 5990 3241
Email: mtcnsales@morganplc.com

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Morgan Electro Ceramics crée des plaques pour actionneurs piézoélectriques pour l’industrie des lecteurs de disques

Der führende Hersteller von Keramikkomponenten, Morgan Advanced Ceramics, hat mit Photek einen Vertrag über die Lieferung hexagonaler Keramikisolatoren für in der OWL-Mission der NASA eingesetzte Verstärker abgeschlossen. OWL stellt das erste die Erde umlaufende System dar, das dafür konzipiert ist, durch Ultra-Hoch-Energetische Kosmische Strahlen (UHECR) ausgelöste Luftschauer zu studieren. Durch den Einsatz von Keramik für die „Augen“ des OWL-Systems wird die Erzeugung eines genauen Abbildes dieser Partikel möglich. Des Weiteren können somit wichtige Aussagen über die Entstehung dieser Partikel durch die Wissenschaftler getroffen werden, ob sie Vorboten neuer physikalischer Erkenntnisse sind, mit unbekannten Dimensionen in Verbindung stehen oder hochdichte eingeschlossene Raumfehler sind, die vom Urknall stammen.

Wenn die UHECR in die Erdatmosphäre eindringen, kommt es in der Nacht zu einer scheibenförmigen UV-Fluoreszenz, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und lediglich einige Zehntelsekunden andauert*. Aus diesem Grund müssen die Augen des OWL groß sein, so dass sie so viel des UV-Signals sammeln wie nur möglich und dabei ist es wichtig, dass die Verstärker genau arbeiten, um ein echtes Abbild des UV-Lichtes zu erhalten.

„Wir waren auf der Suche nach einem Partner, der in der Lage ist, absolut präzise, maßgenaue Keramikkompetenten zu liefern, die für den Verstärker von entscheidender Bedeutung sind“, so Gareth Jones, Geschäftsführer von Photek. „Aufgrund des Fachwissens und der Kompetenz in dieser Branche und der erwiesenen Fähigkeiten im Bereich der Feinmechanik haben wir uns für Morgan Advanced Ceramics entschieden.“

Aufgrund seiner elektrischen und mechanischen Eigenschaften stellt Keramik die optimale Wahl hinsichtlich des Materials für die Verstärker dar. Keramik ist ein guter elektrischer Isolator, eine Eigenschaft, die charakteristisch für Verstärker ist. In einem Verstärker richtet eine Linse ein Bild in ein Vakuumrohr, das aus Keramik besteht und durch die photoelektrische Wirkung der ankommenden Photonen setzt eine auf einer Seite angebrachte Photokathode Elektronen frei.

„Die Gestaltung der Komponente war von Beginn an eine absolute Herausforderung“, so Yannick Galais, Fertigungsleiter bei Morgan Advanced Ceramics. „Während des Fertigungsprozesses wird die Komponente in einen Brennofen eingebracht und schrumpft um ca. 20 % bei der Sinterung. Eine strenge Überwachung der Rohmaterialproduktion und der Herstellungsverfahren für die Komponente sind unabdingbar, um sicherzustellen, dass die Komponente in alle Richtungen gleichmäßig schrumpft, ohne dass es dabei zu Störungen oder einer Rissbildung kommt.“

Die Komponente verfügt über eine hervorragende Genauigkeit. Galais führt weiterhin aus: „Wir mussten ebenso eine extreme niedrige Toleranz von fünf Mikrometern erreichen.“

Die beiden Unternehmen erdachten ein einzigartiges 168 mm flaches, hexagonales Design, das eine einfache wabenförmige Passung ermöglicht und somit das Maximum an UV-Licht gesammelt werden kann.

Morgan Advanced Ceramics hat drei Komponentenpaare an Photek geschickt, wo sie zusammengebaut und zur Rutgers University in New Jersey, USA, gebracht wurden, um sie vor dem Einbau zu testen. Das OWL-System wird 2010 Marktreife erlangen und es wird geschätzt, dass für dieses Projekt mehr als 100 Verstärker pro Auge benötigt werden.

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