Trattamento industriale

STERIS Applied Sterilization Technologies (AST) offre al mercato dei prodotti industriali la serie più completa di opzioni di trattamento a contratto per un’ampia gamma di applicazioni, per i clienti che necessitano vari tipi di radiazioni ionizzanti.

Offrendo un servizio di valutazione completo, basato su decenni di esperienza, siamo in grado di fornire indicazioni sui trattamenti più efficaci e su quale dovrebbe essere il risultato previsto.

Reticolazione e modifica di materiali per prodotti industriali

Sfrutta appieno il potenziale dei tuoi prodotti mediante i servizi di modifica dei materiali industriali di STERIS AST! La modifica di materiali mediante irradiazione gamma automatica produce miglioramenti fisici e chimici nei polimeri bulk.

Modificando la struttura molecolare di numerosi polimeri ne vengono potenziate le caratteristiche fisiche, come la resistenza al calore e all’abrasione. STERIS AST impiega il trattamento con fascio di elettroni accelerati e l’irradiazione gamma per avviare tali modifiche a livello molecolare all’interno dei polimeri.  L’assorbimento dell’energia radiante può condurre alla reticolazione o alla scissione delle catene macromolecolari; generalmente si utilizzano acceleratori di fasci elettronici, anche se in alcuni casi si utilizzano raggi gamma.

La struttura chimica e morfologica del polimero gioca un ruolo importante in riferimento alla sua tendenza a degradarsi o a formare reticolati.  Per alcuni polimeri, lo scopo è quello di modificare i materiali termoplastici in termoindurenti.  Le molecole contenute nei materiali termoplastici tendono a slittare e a scivolare l’una sull’altra abbastanza liberamente.  Man mano che la temperatura aumenta, questi materiali privi di reticoli si ammorbidiscono e infine si sciolgono.  Quando presentano reticoli, il movimento molecolare è impedito e il materiale diventa più stabile al calore.

I principali tipi di prodotti polimerici che beneficiano del trattamento mediante irradiazione sono:

  • Materiali di rivestimento per cavi
  • Isolamento fili
  • Tubi termorestringenti e di altro tipo
  • Componenti da utilizzare in applicazioni ad alte temperature, ad es. parti di commutatori elettrici
  • Componenti stampati che richiedono resistenza chimica o alla temperatura

Semiconduttori di potenza

Mediante l’irradiazione è possibile ottenere eccellenti caratteristiche di commutazione morbida, riducendo o eliminando l’uso di metalli pesanti indesiderati nella fabbricazione di camere bianche e offrendo una procedura esatta per la realizzazione di diversi profili del tempo di vita.

STERIS AST è l’unico fornitore con tempi di elaborazione rapidi dei trattamenti con fascio di elettroni accelerati e fascio ionico per semiconduttori.  Essi vengono utilizzati in combinazione per ottimizzare le caratteristiche di switching.

Il trattamento con fascio di elettroni accelerati fornisce il controllo apparente del tempo di vita dei carrier per l’intero volume del dispositivo, fornendo una prestazione coerente e uniforme per diversi batch di produzione. I prodotti possono essere trattati all’interno di supporti o scatole, conservando le condizioni di pulizia con le quali erano stati confezionati.  Il trattamento con fascio di elettroni accelerati fornisce un adattamento efficace e uniforme della morbidezza del recupero inverso, mentre impedisce l’aumentata perdita di corrente associata alle altre tecniche, come la diffusione di oro o platino.

Il trattamento con fascio ionico, che utilizza protoni o ioni di elio, bersaglia i centri di lifetime killing precisamente sulla regione necessaria , garantendone il controllo localizzato. La prima interazione di questi ioni con la struttura del silicio presenta un profilo relativamente spigoloso, consentendo la definizione della regione da trattare fino a pochi micron. Ciò consente, ad esempio, alla regione di deriva accanto alla giunzione P-N di un diodo di essere trattata per ridurre i parametri di recupero inverso per la commutazione morbida, lasciando invece la caduta di tensione diretta invariata. Il trattamento con fascio ionico avviene sottovuoto e quindi i wafer vengono manipolati singolarmente nella nostra camera bianca di classe ISO 7 in modo da controllare i particolati.  È disponibile un’ampia gamma di specie ioniche, tra cui le più utilizzate sono i protoni e gli ioni di elio (particelle alfa).

Le dosi di elettroni variano generalmente da 0,05 a 1.000 kGy (da 0,005 a 100 Mrad) mentre le dosi di protoni e ioni di elio vanno da 1E9 a 1E13 ioni/cm². L’irradiazione viene eseguita con elevata uniformità e riproducibilità e i prodotti vengono manipolati all’interno della camera bianca di classe ISO 7. I servizi vengono erogati secondo le procedure contenute nel nostro Sistema di gestione della qualità, con certificazione BS EN ISO 9001.

Effetti delle radiazioni

Le radiazioni ionizzanti vengono utilizzate in un’ampia gamma di applicazioni, dal campo nucleare a quello spaziale e in numerose procedure industriali. STERIS AST fornisce una selezione completa di impianti e servizi per la valutazione mediante radiazioni, sulla base dell’impareggiabile portfolio di stabilimenti presenti nelle Americhe, in Europa, in Africa e in Asia.

Competenza per ciò che riguarda gli effetti delle radiazioni

  • Valutazioni pre-irradiazione
  • Simulazione del circuito elettronico
  • Selezione dei materiali
  • Selezione del componente
  • Strutture per l’irradiazione gamma con Cobalto-60
  • Strutture per l’irradiazione con fascio di elettroni accelerati (1-20 MeV)
  • Strutture per irradiazione con fascio ionico (0,5-10 MeV per i protoni, 0,5-15 MeV per le particelle alfa, ecc.)
  • Database dei dati pubblicati sugli effetti delle radiazioni
  • Calcoli di protezione/penetrazione
  • Radiazioni e prove ambientali

Le nostre strutture

La valutazione degli effetti provocati dalle radiazioni su materiali e componenti considera normalmente diversi aspetti dell’ambiente radioattivo in questione. STERIS AST offre strutture di valutazione per la dose totale, gli elettroni e i protoni come segue:

  • Dose totale integrata: radiazioni gamma provenienti dalla fonte Cobalto-60; intensità di dose dai valori di base fino a diversi kGy/hr (a seconda delle dimensioni del campione); monitoraggio in loco, controllo della temperatura
  • Irradiazione di elettroni: da 1 a 20 MeV; dosi da decine di Gy a MGy; monitoraggio in loco; controllo della temperatura; manipolazione del campione mediante trasportatore o in posizione statica sotto il fascio (raffreddamento forzato necessario).
  • Irradiazione con protoni: da 0,5 a 10 MeV; irradiazione sottovuoto o in presenza di aria; monitoraggio in loco, controllo della temperatura; classe camera bianca ISO 7 (classe 10,000) disponibile.
  • Irradiazione con ioni di elio (alfa): da 0,5 a 15 MeV; irradiazione sottovuoto o in presenza di aria; monitoraggio in loco, controllo della temperatura; classe camera bianca ISO 7 (classe 10,000) disponibile.

L’effetto sinergico dell’irradiazione e di altri fattori può condurre a una degradazione più rapida rispetto a quella indicata dalla somma dei singoli effetti. Offriamo la possibilità di eseguire l’irradiazione in una vasta gamma di ambienti gassosi e in presenza di vuoto, con riscaldamento o raffreddamento, con o senza stress elettrico e in presenza di illuminazione mediante celle solari.

Qualificazione di componenti nucleari

STERIS AST fornisce al settore dei servizi nucleari l’esposizione alle radiazioni per la qualificazione di componenti nucleari. I nostri servizi di irradiazione gamma vengono utilizzati per la qualificazione di componenti nucleari e materiali sia per esposizione accidentale che per il tempo vita.

Verifica dell’ambiente spaziale

L’ambiente radioattivo spaziale è un fenomeno complesso e mutevole, dipendente da molti fattori, inclusi orbite, momento dell’anno e attività solare. L’abilità dei componenti elettronici e dei materiali di sopravvivere nell’ostile ambiente radioattivo spaziale è di cruciale importanza per le missioni satellitari. La valutazione accurata della degradazione dovuta agli effetti delle radiazioni prima dell’impiego è essenziale. Una conoscenza approfondita dei requisiti per la missione e dei possibili effetti delle radiazioni sui componenti satellitari aiutano a garantire la massima affidabilità operativa.

STERIS AST offre una vasta gamma di servizi di verifica per valutare la resistenza dei componenti, dei materiali e dei sistemi all’irradiazione con elettroni e protoni nell’intervallo energetico critico da 1 a 10 MeV. I campioni vengono sottoposti a varie condizioni ambientali (temperatura, atmosfera, pressione, illuminazione, vuoto). È inoltre possibile la misurazione simultanea dei parametri elettrici.

Enhancement di pietre preziose

Molti tipi di pietre preziose possono beneficiare dei trattamenti di enhancement del colore mediante esposizione a radiazioni ionizzanti. STERIS AST offre servizi di trattamento con elettroni per l’enhancement di pietre preziose, di elevata qualità e con tempi di elaborazione ridotti, basati su competenze tecniche e quasi 20 anni di esperienza.

Le nostre strutture presso Daventry (UK), Radeberg (Germany) e Chonburi (Thailand) sono configurate in modo ottimale per l’esecuzione del trattamento di enhancement di pietre preziose, consentendo il trattamento con elettroni ad alta energia e ad alte dosi di pietre grezze, preformate o tagliate in lotti da circa 1 Kg.

Perché STERIS AST?

Come specialista e leader mondiale nella sterilizzazione e nel controllo della contaminazione, STERIS AST ha più di 40 anni di esperienza nel fornire trattamenti efficaci e sicuri per applicazioni industriali specialistiche.

Contatta il nostro team di esperti per ottenere maggiori informazioni sui servizi per applicazioni specialistiche