Projecte Microtró UPC. Estructures mecàniques

Abstract

El següent projecte es una de les diverses tasques de les quals es compon el Projecte Microtró UPC. La idea bàsica d‟aquest és el disseny, la construcció i posterior posada a punt d‟un micro-accelerador de partícules per a usos mèdics. L‟estadi actual del projecte és el pas dels estudis teòrics realitzats cap al primer prototipus. El Projecte Microtró UPC es crea en la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya), a partir de la iniciativa del INTE (Institut de Tècniques Energètiques, UPC) i compta amb l‟assessorament científic del SINP (Skobeltsyn Institut of Nuclear Physics), universitat de Moscou. En el seu desenvolupament hi participen varis grups de la UPC: l‟INTE, la EPSC (Escola Politècnica Superior de Castelldefels) i el RMEE (departament de Resistència de Materials i Estructures a l‟Enginyeria, ETSEIB). Entre les empreses participants es troben: el Ciemat, ELYTT ENERGIE, TELSTAR i subministradors de components com Caburn MDC. La tasca que es recull en el següent document és el disseny estructural del capçal del Microtró així com el disseny dels diferents elements que han de suportar i posicionar els diferents components implicats en l‟accelerador. Pel que respecta als components estructurals, no només han de ser capaços de complir amb els objectius de resistència i rigidesa global, sinó que han de estar dissenyats per a treballar en règims de buit, ja que per a garantir el moviment teòric de les partícules cal que hi hagin alts nivells de buit. Per a aquests components o sistemes amb sol·licitacions de buit, es defineixen els protocols d‟assaig pertinents. Es mostra el muntatge complet del RTM realitzat amb un programa de CAD 3D per tal de obtenir una geometria correcta i evitar possibles interferències entre els sistemes. S‟exposa el disseny i l‟anàlisi estructurals dels components capçal realitzat per simulació amb el mètode d‟Elements Finits. També es defineixen els plànols de fabricació per a cada peça i es determinen els components estàndars adients. Per últim, es realitza una estimació de costos del prototip, així com l‟estudi d‟impacte ambiental de l‟accelerador. Es defineix una sala blindada on es podran realitzar les proves del prototip.