Hochwertige Aluminiumoxid-Keramik
Für die Strahlentherapie
Dank ihrer hervorragenden dielektrischen Eigenschaften und einer sehr hohen Oberfächenqualität wird ein hochwertiger Aluminiumoxid-Keramikwerkstoff von Morgan Advanced Materials erfolgreich in Geräten der medizinischen Strahlentherapie zur Krebsbehandlung eingesetzt.
Deranox 970 ist ein hochdichter, porenfreier und vakuumdichter Keramikwerkstoff, der zu 97Prozent aus Al2O3 (Aluminiumoxid) besteht und sich durch hervorragende elektrische Isolationsfähigkeit auszeichnet. Das Material wird häufig in Hochvakuumsystemen verwendet sowie in Laseranlagen, in Mikroskopen und als Isolationswerkstoff in medizinischen und wissenschaftlichen Apparaten. Jetzt wurde es für den Einsatz als Dichtungswerkstoff in Geräten der medizinischen Strahlentherapie qualifiziert.
Der Werkstoff wirkt als mechanisches Dichtungselement an den Fenstern der Vakuumkammer, durch die der Elektronenstrahl geführt wird. Diese so genannten RF-Fenster befinden sich an beiden Enden der Kammer. Sie stellen sicher, dass Elektronen das Vakuum ungehindert passieren können, während Verunreinigungen nicht in die Kammer dringen können. Yannick Galais von Morgan: „Die meisten Werkstoffe, die für diese Anwendung genutzt werden, bestehen zu 97Prozent aus Aluminiumoxid. Die restlichen 3Prozent sind es, die den Unterschied in den dielektrischen Eigenschaften ausmachen. Die spezielle Rezeptur unseres Werkstoffs gewährleistet eine sehr hohe dielektrische Kontante von 9,85 und 9,84 bei 2,8 und 2,9 GHz sowie eine niedrige Verlustrate von 0,00109 und 0,00110 bei 2,8 und 2,9 GHz.“
Diese Werte wurden in externen Tests ermittelt und von einer unabhängigen akkreditieren Prüfstelle nach dem international anerkannten Standard ASTM D2520 verifiziert. Sie ermöglichen exzellente Stabilität bei hohen Frequenzen.
Yannick Galais: „Unsere hohe Expertise bei der Herstellung und Verarbeitung pulverförmiger Werkstoffe gewährleistet reproduzierbare Produkteigenschaften. Das ist eine extrem wichtige Voraussetzung, um die Nenn-Wellenlänge und die Frequenz des Strahls anpassen zu können. Dies wiederum ist entscheidend für die Leistung des Strahlentherapie-Gerätes. Unser High-Tech-Maschinenpark sorgt für gleichbleibende Oberflächenqualität. Das wiederum vermeidet dauerhaft Hitzeentwicklung und Leckagen. Außerdem würden Unreinheiten an der Oberfläche die Leistung der medizinischen Geräte mindern, weil sie zu Oxidationen an den Fenstern führen können.“
Mit Hilfe von modernsten Simulationsmethoden wurde Deranox 970 noch vor dem Prototypenstadium auf seine Eignung in diesem sensiblen Anwendungsbereich untersucht. Es folgten umfassende reale Tests, um eine optimale Leistung bei sehr geringen Toleranzen sicherzustellen. Neben Deranox 970 für Strahlentherapiegeräte hat Morgan auch eine maßgeschneiderte metallisierende Schicht auf Molybdän-Mangan-Basis entwickelt. Sie vereinfacht den Hartlötprozess beim Verbinden des RF-Fensters mit dem Anlagengehäuse und sorgt somit für optimierte Dichtwirkung und dauerhaftes Vakuum.
Da jedes RF-Fenster individuell für die jeweilige Anlage entwickelt wird, passt Morgan diese Schicht an die jeweils verwendeten Materialien an. Darüber hinaus ist Morgan in der Lage, den Anlagenherstellern die komplette Baueinheit des RF-Fensters einschließlich der Montageflansche zu liefern. Die Fenster werden dann in einer sauerstofffreien Vakuumkammer hartgelötet (OFC-Prozess; „Oxygen Free Copper“). Yannick Galais weiter: “RF-Fenster aus Deranox 970 werden für eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren ausgelegt. Das entspricht der Lebensdauer einer Strahlentherapie-Anlage.
Da Patienten über definierte Zeiträume in diesen Anlagen behandelt werden, muss sichergestellt sein, dass sie nicht ausfallen. Das würde den Therapieerfolg beeinträchtigen und zudem auch sehr hohe Kosten verursachen. Die Reinheit von Deranox 970 sorgt – in Verbindung mit den sehr guten dielektrischen Eigenschaften und unseren ausgereiften Testprozessen – für extrem verlässliche RF-Fensterlösungen mit langer Lebensdauer.“ Morgan entwickelt und liefert auch andere Komponenten und Werkstoffe für die Strahlentherapie.
Dazu gehören u.a. Hochspannungskondensatoren und –durchführungen. In der Strahlentherapie werden Isolatoren von Morgan zur Bildverstärkung von Computer-Tomographen (CT) und Positronen-Emissions-Tomographen (PET) verwendet. Sie liefern hervorragende Leistungen in Hochvakuum-Umgebung. Auch in den Hochspannungs- und Hochleistungssystemen von Magnet Resonanz-Imaging (MRI) kommen hartgelötete Baugruppen von Morgan zum Einsatz – in Verbindung mit Spulen mit extrem hoher elektrischer Leitfähigkeit.
Morgan stellt auch neueste Generationen von OP-Liegen für die bildgebenden Verfahren und die Therapie der Onkologie her. Sie werden in sehr hoher Genauigkeit aus Composite-Werkstoffen statt aus Metall gefertigt. Dieser Werkstoff stellt sicher, dass die Patienten sehr exakt positioniert werden können. Somit werden sie sehr genau bestrahlt. Das gewährleistet höchste Effektivität bei geringer Strahlenbelastung.
Mehr Informationen zu Morgan Technical Ceramics:
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Morgan Technical Ceramics |
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Teplitzerstrasse 27 |
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84478 Waldkraiburg |
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Tel.: +49 (0) 86 38 600 40 |
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Fax: +49 (0) 86 38 810 900 |
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www.morgantechnicalceramics.com |
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