斯坦福大学SLAC实验室：高频无源微波器件

作为美国的重要战略布局科研机构，坐落在斯坦福大学中的SLAC国家加速器实验室专门从事粒子加速器的设计与建造以及高速粒子的研究工作，并在这一专业领域取得了巨大成就，其中包括三项荣获诺贝尔奖的重要发现。SLAC实验室在化学、材料学、能源科学、生物科学、聚变能源科学、高能物理和宇宙学等多个前沿科学领域均有所贡献。 SLAC国家加速器实验室的项目经理Gregory Peter Le Sage开发了一种高频OMT。实验初期，该团队尝试使用立体光刻（SLA）技术进行3D打印。然而，由于SLA打印的OMT样件未能达到性能预期，这促使Le Sage必须去寻找更高精度和机械强度的精密制造解决方案。 在打印OMT时，该团队发现使用光学精度为50 μm的SLA打印设备会导致OMT出现了严重的性能缺陷。该OMT样件在71 GHz处的插入损耗达到11 dB，远超过了数控加工原型中观察到的可接受损耗阈值1.5 dB。由于SLA技术较低的分辨率，导致样件的公差较大，致使打印样件尺寸不精确，这严重影响了OMT的高频性能，进而导致信号衰减和失真。模拟结果表明，即使是10 μm的轻微偏差，也可能大幅降低组件的有效性。 经过相关实验后，Le Sage意识到，为了达到预期的效果，OMT样件的精细度和机械强度必须要得到提升。因此，他对OMT模型进行了专门针对3D打印技术的重新设计。重新设计的目的是增强部件的结构完整性，这对于OMT的性能和耐用性都是至关重要的。最终，他选择了摩方精密面投影微立体光刻（PµSL）3D打印技术，该技术以其高精度、高质量、高公差控制能力等特点，可以完美的制造出全新设计的OMT模型。