Riassunto analitico
Lo scopo del lavoro qui presentato, svolto presso il CERN ed in collaborazione con il gruppo LIGO, è stato quello di studiare la compatibilità degli acciai dolci in ultra-alto vuoto, per la costruzione della futura generazione di detector di onde gravitazionali. Dopo una caratterizzazione metallografica e superficiale, tramite microscopia ottica ed elettronica, dei vari acciai selezionati si è proseguiti con uno studio specifico delle proprietà in vuoto. In particolare, sono state adottate tecniche specifiche della scienza del vuoto per determinare i valori di degassaggio con e senza l’applicazione di bakeout e confrontate con i valori richiesti da progetto. Parallelamente sono state eseguite spettroscopie di desorbimento (TDS) per individuare il contenuto di Idrogeno nel materiale, ottimizzare i parametri di bakeout e determinare il miglior metodo di pulizia per i campioni in acciaio dolce. Lo studio ha previsto anche delle analisi XPS, per lo studio dell’evoluzione della superficie per effetto di bakeout e prolungata esposizione al vuoto.
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Abstract
The purpose of this work, done at CERN in collaboration with the LIGO group, was to study the Ultra High Vacuum compatibility of mild steels, for the construction of the future generation of gravitational wave detectors. After metallographic and surface characterizations of the mild steels, done with SEM and OM, the study proceeded with the investigation of the properties in vacuum. Several vacuum science techniques were employed for the determination of outgassing rates values for baked and unbaked samples, then compared with the values required by the project. Thermal Desorption Spectroscopy was here applied to investigate the Hydrogen content within the mild steel samples, the optimal bakeout parameters and to determine the influence of the cleaning method of mild steels on gas desorption. The study comprised also the use of XPS to track the oxide/surface evolution after bakeout and after long time exposure to vacuum.
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