Espanha – Cápsulas de plástico – 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) é o projeto de construção de um telescópio de neutrinos internacional, evolução dos detectores Kamiokande e Super-Kamiokande. O detector HK será construído a 620 m abaixo do solo, com o objetivo de observar neutrinos, desintegração de prótons e outros fenômenos físicos. O experimento será realizado em um enorme tanque cilíndrico de água, com ~70m de diâmetro e ~70 m de profundidade, preenchido com uma megatonelada de "água ultrapura" extremamente transparente, nas paredes do qual serão instalados dezenas de milhares de fotosensores (Photo-Multiplier Tubes, 'PMTs' a partir de agora) sensíveis à luz conhecida como luz Cherenkov, produzida por partículas, como o neutrino, ao interagir com a água. A Espanha participa nesta grande infraestrutura de investigação e o faz através do Consórcio LSC, que será responsável por coordenar e desenvolver a participação espanhola na construção do detector de neutrinos HK, que inclui a financiamento de novos projetos e ações a realizar no HK, para o design, fabricação e instalação de cápsulas de proteção de fotomultiplicadores. Com este fim, foi desenvolvida uma cobertura "anti-implosão" para cada um dos PMTs de 20 polegadas do experimento HK, composta por duas partes unidas entre si: a primeira, formada de aço, que cobre a parte traseira do PMT; e a segunda, conformada a partir de chapas de polimetacrilato de metilo de muito alta transparência à luz ultravioleta (PMMA UVT), que é situada na parte frontal do PMT, devendo ser transparente aos fótons Cherenkov que se pretende detectar com este. A transparência aos raios ultravioleta da cúpula de PMMA UVT é, de longe, o parâmetro mais importante que determina a funcionalidade da cobertura protetora para o PMT de 20” de HK. É por isso que, além de partir de uma chapa de PMMA UVT de uma transparência excelente, que foi produzida explicitamente para satisfazer as necessidades de transparência do projeto HK, é necessário um processo de transformação até a elaboração da cúpula que reduza essa transparência o mínimo indispensável. É por isso que o processo de transformação que foi validado até a data é por termoconformação, onde a chapa de PMMA UVT é aquecida até uma temperatura em que pode ser deformada por uma sobrepressão de ar, até alcançar a geometria necessária fixada para a cúpula. Durante todo o processo, e particularmente durante o processo de aquecimento e conformação, deve-se evitar, de qualquer maneira, que poeira ou qualquer outro tipo de impureza possa aderir à superfície da cúpula conformada, originando uma potencial redução da alta transparência à luz UV inicial da chapa. Além da sua transparência, outro fator crucial para a sobrevivência de mais de 10 anos de coleta de dados do experimento HK é a resistência mecânica das coberturas protetoras. O LSC realizou testes de validação com coberturas de diferentes espessuras conformadas a partir de chapas de PMMA UVT e validou que, um espessura de 13 mm atende aos mínimos de resistência necessários para o projeto. Assim, a cobertura de PMMA UVT gerada a partir de uma chapa de 13 mm de espessura é suficiente para mitigar a propagação da onda expansiva e minimizar os danos causados no experimento pela perda de PMTs quebrados.