Spanien – Verschlusskappen aus Kunststoff – Suministro de fabricación de cúpulas de polimetacrilato de metilo de muy alta transparencia a luz ultravioleta por termo conformado para la obtención de cubiertas anti-implosión para fotomultiplicadores de 20 pulgadas para el experimento Hyperkamiokande.

Hyper-Kamiokande (HK) ist das internationale Projekt zum Bau eines Neutrinoteleskops und die Weiterentwicklung der Detektoren Kamiokande und Super-Kamiokande. Der Detektor HK wird 620 m unter der Erde gebaut, um Neutrinos, Protonenzerfall und andere physikalische Phänomene zu beobachten. Das Experiment wird in einem riesigen zylindrischen Wassertank mit einem Durchmesser von ~70 m und einer Tiefe von ~70 m durchgeführt, der mit einer Megatonne „ultrareinem“ extrem durchsichtigem Wasser gefüllt ist. An den Wänden werden Zehntausende von lichtempfindlichen Fotosensoren (Photo-Multiplier Tubes, im Folgenden 'PMTs') installiert, die das als Cherenkov-Licht bekannte Licht erkennen, das Teilchen wie Neutrinos beim Wechselwirken mit Wasser erzeugen. Spanien beteiligt sich an dieser großen Forschungsinfrastruktur und tut dies durch das Konsortium LSC, das für die Koordination und Entwicklung der spanischen Beteiligung am Bau des Neutrinodetektors HK verantwortlich ist. Dazu gehört die Finanzierung neuer Projekte und Maßnahmen, die am HK durchgeführt werden, für das Design, die Herstellung und Installation von Schutzkapseln für Fotomultiplikatoren. Zu diesem Zweck wurde eine „Anti-Implosionsabdeckung“ für jedes der 20-Zoll-PMTs des HK-Experiments entwickelt, die aus zwei miteinander verbundenen Teilen besteht: der erste, aus Stahl, der den hinteren Teil des PMTs bedeckt; und der zweite, aus Platten aus Polymethylmethacrylat mit sehr hoher UV-Lichtdurchlässigkeit (PMMA UVT), der am vorderen Teil des PMTs angebracht ist und für die Cherenkov-Photonen, die mit diesem erkannt werden sollen, durchlässig sein muss. Die UV-Lichtdurchlässigkeit der PMMA-UVT-Kuppel ist bei weitem der wichtigste Parameter, der die Funktionalität der Schutzabdeckung für das 20-Zoll-PMT von HK bestimmt. Daher wird, neben der Verwendung einer PMMA-UVT-Platte mit hervorragender Durchlässigkeit, die speziell hergestellt wurde, um die Anforderungen an die Durchlässigkeit des HK-Projekts zu erfüllen, ein Umformungsprozess bis zur Herstellung der Kuppel benötigt, der diese Durchlässigkeit auf das unbedingt notwendige Minimum reduziert. Daher ist der bis heute validierte Umformungsprozess der Thermoforming, bei dem die PMMA-UVT-Platte auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der sie durch einen Überdruck von Luft verformt werden kann, bis die für die Kuppel festgelegte Geometrie erreicht ist. Während des gesamten Prozesses und insbesondere während des Heiz- und Umformungsprozesses muss auf jeden Fall verhindert werden, dass Staub oder andere Verunreinigungen an der Oberfläche der geformten Kuppel haften bleiben, was zu einer potenziellen Verringerung der ursprünglichen hohen UV-Lichtdurchlässigkeit der Platte führen könnte. Neben ihrer Durchlässigkeit ist ein weiterer entscheidender Faktor für das Überleben von mehr als 10 Jahren Datenaufnahme des HK-Experiments die mechanische Festigkeit der Schutzabdeckungen. Das LSC hat Validierungstests mit Abdeckungen unterschiedlicher Dicke durchgeführt, die aus PMMA-UVT-Platten geformt wurden, und bestätigt, dass eine Dicke von 13 mm die für das Projekt erforderlichen Mindestanforderungen an die Festigkeit erfüllt. Somit ist die aus einer 13 mm dicken Platte hergestellte PMMA-UVT-Abdeckung ausreichend, um die Ausbreitung der Druckwelle zu dämpfen und die durch beschädigte PMTs verursachten Schäden am Experiment zu minimieren.