År 2016 valdes Högskolan Väst till samarbetspartner till forskningsanläggningen European Spallation Source (ESS) på grund av högskolans spetskompetens inom termisk sprutning. Uppdraget var att utveckla en självlysande keramisk ytbeläggning till anläggningens strålmål. Den är tillverkad i rostfritt stål, är drygt två meter i diameter och väger ungefär sex ton.
– Det tog fyra dagar att ytbehandla 36 rektangulära ytor på strålmålet. Ytorna har besprutats med sex lager material; bindskikt och toppskikt. Tre av de 36 ytorna sprutades med ESS nyutvecklade material som man hoppas ska ge längre livslängd och starkare signatur. Strålmålet värderas till ungefär 50 miljoner kronor så det var viktigt att ha rejäla säkerhetsmarginaler för att inget skulle gå fel, säger Stefan Björklund, utvecklingsingenjör, Högskolan Väst.
Tekniken och utrustningen som har använts är inte så avancerad men applikationen är helt ny för forskarteamet som har erhållit nya kunskaper som kan komma till nytta i andra forskningsprojekt.
ESS är en ny materialforskningsanläggning som ska vara i drift inom två till tre år. Här ska forskare från hela världen genomföra avancerade studier av olika typer av material på atom- och molekylnivå. Kunskap som exempelvis kan användas för att ta fram nya material och förbättra befintliga. Anläggningen fungerar som ett gigantiskt mikroskop där neutroner används för att analysera prover på atom- och molekylnivå. Enkelt beskrivet skjuts fem megawatt starka protonstrålar med en mycket hög hastighet på ett strålmål som ser ut som ett roterande hjul. Genom att belägga strålmålet med ett keramiskt självlysande ytskikt blir protonerna synliga. Ytskiktet ökar möjligheten att säkerställa testresultaten samtidigt som strålmålets livslängd förlängs.
– Det är oerhört kraftfulla protonstrålar som skjuts mot strålmålet så ytskiktet måste vara mycket starkt. Det keramiska materialet vi har använt här finns även på en motsvarande forskningsanläggning i USA. Det beräknas ha fyra till fem års hållbarhet. ESS vill nu satsa på att utveckla ett nytt ytskiktsmaterial med ännu längre hållbarhet, så vårt samarbete fortsätter, säger Shrikant Joshi, professor i termisk sprutning, Högskolan Väst.
Forskarteamet har genomfört arbetet i nära samarbete med Thermal Spraying Engineering i Malmö. I närtid ska ytterligare några av ESS komponenter ytbehandlas. Samarbetet med ESS kan eventuellt också leda till att en doktorandtjänst skapas för att utveckla ett nytt ännu bättre ytskiktsmaterial.
