Introdução
As características do feixe de elétrons da fonte de luz síncrotron brasileira SIRIUS são únicas, comparáveis somente às melhores fontes de luz síncrotron como o Spring-8-II, ainda em estágio conceitual. Isso nos permite, de forma muito competitiva, utilizar os chamados double helix undulators, ou onduladores universais[1], que foram conceitualmente apresentados há mais de três décadas[2], mas ainda não utilizados com fonte de luz. Os recentes avanços em tecnologia supercondutora são um fator importante para tornar possível a construção deste dispositivo de inserção, mas a construção mecânica ainda é um limitante.
Os onduladores universais são dispositivos magnéticos onde a posição do enrolamento dos fios é o que determina a qualidade do campo e isso leva a construção mecânica a níveis de exigência 10 vezes mais precisos que a mecânica fina convencional. Além disso, a razão de aspecto é um complicante adicional na obtenção das tolerâncias mecânicas, já que são componentes com diâmetro de aproximadamente 4cm e comprimento de até 4 metros.
Desta forma, o desafio tecnológico que aqui se apresenta é o desenvolvimento de técnicas construtivas da parte mecânico-magnética de onduladores universais supercondutores, que atinjam níveis de precisão mecânica de 30 micrometros em até 4 metros de comprimento.
Parâmetros Técnicos
A construção e montagem da mecânica do núcleo magnético dos onduladores universais supercondutores exige o desenvolvimento e/ou expansão das técnicas construtivas conhecidas atualmente. São exigidos níveis de tolerância de 30 micrometros e peças de 4 metros de comprimento. Comparativamente, a norma DIN 876 cita em sua classe mais precisa (DIN 876 / 0) tolerâncias dessa ordem, que dificilmente são atingidas após semanas de trabalho manual utilizando técnicas que não podem ser transferidas para a construção dos onduladores universais.
O núcleo do ondulador universal é constituído basicamente quatro partes: uma câmara de vácuo (parte central), dois suportes para enrolamentos dos fios supercondutores e um bloco de refrigeração externo. As figuras 1 e 2 mostram uma ilustração do núcleo do ondulador.
