Highlights DEMO

DEMO is de laatste jaren steeds belangrijker geworden voor het onderzoek.

Het binnenhalen van subsidies, bijdragen aan internationale projecten, meewerken aan revolutionaire medische innovaties, verhogen van veiligheid en onderzoek naar  verduurzaming. Op al deze gebieden heeft DEMO bijgedragen aan successen.

De bijdrage van DEMO kan klein of groot zijn (net als de omvang van een project), sommige projecten zijn eenmalig, soms lopen projecten echt jaren, soms is een project afgerond en komt er jaren later weer een vervolgvraag, etc. De verscheidenheid is in elk opzicht enorm.

Maar DEMO is trots op alle successen die geboekt zijn! Successen die ertoe geleid hebben dat DEMO inmiddels een bijzonder goede staat van dienst heeft én kan bogen op een flink aantal highlights.

Flameless Combustion

De opstelling is een installatie om vlamloze verbranding (Flameless Combustion, FC) te bestuderen door de voorwaarden hiervoor op een gecontroleerde manier te creëren en met behulp van optische diagnostiek metingen uit te voeren.

DEMO heeft vanaf een flowchart - en uiteraard in samenspraak  met de opdrachtgever - deze opstelling gebouwd.  Er moest voldoende ruimte zijn voor de optische meetinstrumenten terwijl de opstelling toch zo compact mogelijk moest blijven.

Ook Elektronici werken vanuit DEMO aan dit project. Er zijn regelmatig gesprekken met de opdrachtgever om input te krijgen voor de flowcharts. 

De hele opstelling, set-up en afzuiging

Voor FC moet oxidator worden verdund (er wordt een laag O2-gehalte gecreëerd door inerte gassen zoals stikstof en CO2 toe te voegen) en moeten de reactanten worden voorverwarmd tot boven de zelfontbrandingstemperatuur. Dit leidt tot een verbrandingsregime met lage piektemperaturen en verdeelde reactiezones, en daardoor een lage NOx-uitstoot. Het lange termijn doel van dit lab is de ontwikkeling van FC voor gasturbinetoepassingen. 

Bij het huidige ontwerp van de verbrandingskamer komen stralen met hoge snelheid de kamer binnen op een plaats die radiaal ligt ten opzichte van de centrale as, wat leidt tot interne recirculatiezones.  

Hierdoor kunnen warme verbrande productgassen worden gerecirculeerd in de richting van de ingang, zodat verse gassen zowel worden verdund als voorverwarmd. In de branderkop zijn de brandstof- en luchtsproeier coaxiaal gerangschikt, waardoor er een gedeeltelijk voorvermengd mengsel ontstaat bij de uitgang van de sproeier in de kamer. De uitlaatgassen worden afgekoeld door toevoeging van lucht voordat ze door een uitlaatgasleiding worden afgevoerd.

Optische toegang wordt verkregen door gebruik te maken van een kwartsbuis als verbrandingskamer of een stalen kamer met vensters van kwarts (wanneer de druk hoger is).

Het luchttoevoersysteem met in de leidingen alle regelsystemen
Gasheater voor voorverwarmen kooldioxide, stikstof en lucht

Shiver

Begin 2020 komt er een aanvraag voor een project binnen bij DEMO. Ruim een jaar later zijn wij ook in de vervaardigingsfase voor het project ”SHIVER” beland.

SHIVER (trilling) is de naam van het consortiumproject van de Technische Universiteit Delft, Aalto University en Siemens Gamesa Renewable Energy, met financiering van TKI Wind op Zee. Het doel is om een geavanceerd rekenmodel te ontwikkelen dat kan worden gebruikt bij het ontwerpen en optimaliseren van offshore windturbines.  Het rekenmodel is erop gericht om door drijvend ijs veroorzaakte trillingen op de constructie door te rekenen. Deze trillingen zijn een grote bedreiging voor windturbines in ijsrijke wateren. Hernieuwbare energie op zee is de EU strategie voor de aankomende decennia om de Europese economieën duurzaam te maken. Daarvoor is het plan om grote windmolenparken offshore aan te leggen, ook op de noordelijke wateren. Drijvend ijs is dan een belangrijk dynamisch belastingcriterium voor de levensduur van deze windturbine constructies.

Om het rekenmodel te ontwikkelen is een simulatiemodel nodig om zo de ijsbelastingen op deze mastconstructies te kwantificeren. Het gedrag van ijs is niet-lineair waardoor een niet lineaire interactie ontstaat tussen ijs en constructie. Het resoneren van de mast op het moment dat de ijsbelasting weg valt (breken ijs) is het onderzoeksgebied. Er zijn nog veel open vragen in de ijsmechanica die hiermee verband houden. Wat er precies gebeurt in de ijs-structuur-interface tijdens het interactieproces is niet bekend. Hier is gedegen onderzoek voor nodig.

De experimenten op schaalmodel vinden plaats in Aalto Ice Tank in Otaniemi finland.

Aalto University heeft een unieke faciliteit in de vorm van een vierkant testbassin waar een ijslaag kan worden gegenereerd om dit soort experimenten uit te voeren.

De afdeling CITG offshore engineering heeft samen met DEMO een simulatiemodel geëngineerd, waarbij een schaalmodel van de turbinemast onderworpen kan worden aan opgelegde verplaatsingen, frequenties (tot 15Hz) en voorgeschreven krachten. De mast kan hierdoor op doorbuiging en vermoeiing worden getest. Dit heeft geresulteerd in een X-Y tafel aangedreven door een tweetal 16kN actuatoren. Op een aantal plaatsen in de constructie worden sensoren geplaatst om zo de ijsbelasting op de constructie te kunnen monitoren (zie afbeelding).
Het geheel wordt onder een loopwagenbrug geplaats.

Voor extra achtergrondinformatie omtrent bovenstaand artikel, zie onderstaande links:


Ultrasoon X-Y Lastafel

In 2017 heeft DEMO een Ultrasoon X-Y Lastafel gebouwd voor L&R. Hiermee doet LR onderzoek naar het continu lassen van thermoplastische composieten. De jaren erna hebben we nog een aantal upgrades toegevoegd aan de opstelling.

In de industrie wordt er al langer stationair ultrasoon gelast, hiermee worden twee composieten permanent aan elkaar verbonden door een sonotrode (RVS stempel met een oppervlak van ~2x3cm) ultrasoon te trillen terwijl deze met een paar honderd kg kracht op het werkstuk wordt gedrukt. Hierdoor wordt in zeer korte tijd een temperatuur van enkele honderden graden Celsius bereikt en smelt het materiaal aan elkaar.

Het vernieuwende in dit onderzoek is dat het werkstuk onder de sonotrode bewogen kan worden waardoor een lijn las ontstaat, hierdoor worden nieuwe geometrieën mogelijk.

De uitdaging was om een opstelling te bouwen met een tafel die een meter kan verplaatsen over de x-as met een nauwkeurig gecontroleerde snelheid en niet meer dan 0.05mm doorbuigt onder een belasting van maximaal 4kN. Om dit te realiseren is er gekozen voor zware lineaire geleiders van Festo inclusief elektrische aandrijving, hierop is een optische tafel van Thorlabs geplaatst. Om dit geheel goed te ondersteunen, en om ook het ultrasoon lasapparaat te huisvesten is er een redelijk zwaar uitgevoerd stalen frame gebouwd. Het geheel is te zien op bijgevoegde foto.

Naderhand ontstond o.a. de wens om het systeem te voorzien van een extra stempel welke het werkstuk ook na het lassen nog enige tijd kan voorzien van druk zodat het kan afkoelen zonder te veel te vervormen. Hiervoor is een ‘Servo Press’ van Festo toegevoegd aan de opstelling.

Ook wilde de onderzoekers de temperatuur van het werkstuk tijdens het lassen nauwkeurig kunnen meten, hiervoor zijn extra sensoren in het bestaande systeem geïntegreerd.

De hele opstelling bestaat uit diverse elektrische systemen van verschillende leveranciers, DEMO heeft de elektronica en software ontwikkeld om dit alles samen te brengen tot een werkend systeem waar de onderzoekers direct hun variabelen in kunnen geven en het lasproces en de horizontale beweging synchroon kunnen worden aangestuurd en uitgelezen.

Dit is een mooi voorbeeld waar de nauwe samenwerking tussen onze mechanische en elektrotechnische afdelingen resulteren in een unieke oplossing en de mogelijkheid om ook achteraf het systeem nog uit te breiden als de klant gedurende het onderzoek extra wensen ontwikkeld.


HPTC

Op de campus achter het RID zit sinds 2018 HollandPTC gevestigd. HollandPTC is een van de drie protonentherapie centrums in Nederland. Protonentherapie is een relatief nieuwe manier van kankerbestralingen, waarbij je met een protonenbundel heel precies de tumor kan bestralen. Het grote voordeel van deze manier is dat relatief nauwkeurig bepaald kan worden waar de energie van de protonen wordt vrijgegeven in het lichaam. Puur medisch gezien betekent dat er minder omliggend weefsel wordt beschadigd en daarmee de kans op complicaties en neveneffecten van de bestralingen wordt verkleind. Dit is vooral nuttig in gebieden als de prostaat, ogen, hersenen en halsgebied.

Medische gantry, cyclotron en magnetische guides

De protonen worden opgewekt in een cyclotron, eigenlijk hetzelfde principe zoals ook wordt gebruikt voor CERN, en vervolgens worden ‘wolkjes’ protonen op de patiënt afgevoerd via de gantry die 360graden om het lichaam heen kan bewegen.

Bij HollandPTC zijn 3 behandellijnen, 2 gewone gantries en een oogbehandellijn wat de enige in Nederland is. Naast deze 3 medische bundels is er een bundel voor R&D-werk. Hier gaat onderzoek gedaan worden naar nieuwe bestralingsmethodes en bepaling van de effectiviteit hiervan. Maar ook meer fundamenteel onderzoek naar hoe DNA herstelt als je het beschadigt, en compleet andere vakgebieden als het bestralen van onderdelen voor gebruik in de ruimte.

DEMO is betrokken bij het inrichten van de research bunker. We hebben een modulair tafelsysteem opgeleverd dat in alle richtingen binnen 0.1mm uitgelijnd is t.o.v. de protonenbundel. Op deze tafels kunnen de experimenten worden opgebouwd. En doordat de tafels zijn uitgevoerd met kinetische opleggingen, kunnen de tafels onderling worden uitgewisseld of uit de bunker worden gereden om daar het experiment op te bouwen en het vervolgens al uitgelijnd voor de bundel neer te zetten. Maar ook zijn we betrokken geweest in de bekabeling maken tussen de controller kamer en de bunker zelf, en de inrichting van het biologisch laboratorium.

Het eerste instrument, een double ring opstelling, zorgt er in de basis voor dat de bundel met een diameter van een paar mm, wordt vergroot naar maximaal 240x240mm. Dit maakt het mogelijk om hele grote samples en bijvoorbeeld muizen in een keer te bestralen.

De double ring bestaat uit een paar onderdelen, waarbij telkens de bundel geconvergeerd of gecollimeerd wordt. Eerst gaat de bundel door een loden folie. Vervolgens wordt de intensiteit bekeken met een detector die in de bundel zit. Hierna komt de daadwerkelijke double ring die is opgebouwd uit een loden kern met een aluminium mantel. Vervolgens kan er nog een filter neergezet worden om de golflengte van de protonen te veranderen om net voor de detector nog gecollimeerd te worden.

De crux van de opstelling zit hem in de loden ring met aluminium mantel. Deze moet heel nauwkeurig in 5-assen worden uitgelijnd om een mooi homogene bundel te krijgen. Het moeilijke alleen is dat de bundel onzichtbaar is.

Double ring set-up
Double ring and inline detector

In eerste instantie hadden we een hele simpele, niet instelbare houder gemaakt voor de double ring, maar dit werkte niet voldoende. Al snel bleek dat je eigenlijk alle assen onafhankelijk van elkaar wil kunnen bewegen om kleine aanpassingen te kunnen doen. Daarom hebben we een soort van gyroscoop gemaakt die motorisch aan te drijven is, zodat je niet voor elke aanpassing de bunker in hoeft. Dit is namelijk aardig tijd rovend, rekening houdend met de veiligheidseisen rondom straling. De ring wordt namelijk tijdens bestralen radio-actief. Inmiddels is de ring goed uitgelijnd en zijn we aan het werk met collimators. In eerste instantie losse platen aan elkaar vastgetaped om te kijken wat en hoeveel er nodig is, en vervolgens netjes uitgevoerd.

Het einddoel is een vaste opstelling die uit de kast gepakt kan worden en op de tafel gezet, zodat hij in een keer op de exacte positie staat. Daarom wordt de volgende stap het heel nauwkeurig opmeten van de positie van de double ring met de meetarm, en vervolgens een definitieve vaste opstelling te maken in de goede oriëntatie.

En als dat klaar is moet er nog een andere versie komen met andere maten voor lood en aluminium, een trolly om muizen te kunnen vervoeren, in slaap te houden en te kunnen uitlijnen met de bundel, allerlei stages en flippers om diverse samples in de bundel te kunnen zetten, bewegende oogfantomen, opstellingen voor stralingsafscherming, diverse 3D collimators, bewegende phantomen om ademhaling na te bootsen, …..


NOVAIR Project

Het NOVAIR project onderzoekt hoe we efficiëntere hybride/elektrische vliegtuigconfiguraties kunnen ontwerpen. Het gebruik van meerdere kleine, elektrisch aangedreven propellers kan de efficiëntie verhogen, maar dit leidt tot interactie effecten die we eerst moeten bestuderen voordat we iets over het vliegtuig kunnen zeggen.

De opstelling was gemaakt om de aerodynamische interactie tussen meerdere propellers en een vleugel met klep te bestuderen. Deze interactie is belangrijk voor de efficiëntie van het systeem, en wordt onderzocht als onderdeel van een Europees onderzoeksproject gericht op hybride-elektrische vliegtuigen met gedistribueerde voortstuwing.

Het model is getest in de 2.25m x 3m lage snelheid windtunnel bij DNW, in de Noordoostpolder. De tests zijn uitgevoerd met een windsnelheid van 108 – 144 km/u, en de propellers zijn gedraaid tussen 6,500 en 11,000 RPM. Het model is op een externe balans geïnstalleerd om de krachten op de vleugel te meten, en de propellerkrachten werden gemeten met een interne krachtsensor. De drukgaten zijn gebruikt om het effect van de propellers op de drukverdeling op de vleugel te registreren. Bovendien werd een microfoonarray gebruikt om het geluid van het systeem te meten.


Waterkering: meten aan glas door Deltares en de TU Delft

De stijgende waterspiegel van zowel de zee als onze rivieren is een actueel onderwerp. Om ons te behoeden voor overstromingen zal deze stijging moeten worden opgevangen door middel van dijkververhogingen. In het stroomgebied van de Maas, Waal en Rijn moesten 25 jaar geleden door enorme wateroverlast 250.000 mensen worden geëvacueerd. Op veel plaatsen in het gebied van de Maas moest het Waterschap in het binnenland nooddijken plaatsen om overstroming van een groot gebied tegen te gaan.

In opdracht van aannemerscombinatie Strukton – Van den Herik, Rijkswaterstaat en het Waterschap Limburg - heeft Deltares, in samenwerking met de TU Delft, belastingsproeven op een nieuw type waterkering uitgevoerd. Het is een nieuw concept om glas te gebruiken.

Om overstromingen te voorkomen kan een dijk of kade (verticale kering) worden verhoogd. Bij normale waterstanden beperkt dat echter ook het zicht op de rivier. Een demontabele kering komt hieraan tegemoet. Zo heeft het Waterschap Limburg er nu al 200 en kunnen zij er niet meer aan. Ze moeten nl. binnen 48 uur allemaal opgezet kunnen worden en dat lukt met > 200 niet meer.

Om zoveel mogelijk aan de bewonerswensen tegemoet te kunnen komen voor wat betreft een blijvend vrij zicht op de omgeving is daarom gekozen voor een oplossing met glas.

Het nieuwe concept bestaat uit glazen panelen van gelaagd glas. Door middel van een proefopstelling waarbij het glas wordt getest op extreme omstandigheden (waaronder golfslag en drijvende objecten die de kering zouden kunnen beschadigen) kan worden gekeken of het glas geschikt is om te dienen als permanente dijkverhoging. Door gebruik te maken van meerdere lagen gehard glas, blijken de panelen grote klappen te kunnen opvangen. Door de meerdere lagen ontstaan in eerste instantie bij glasschade alleen scheuren in het glas, maar blijft de constructie intact.

Volle belasting van de glazen waterkering

De proefopstelling is gemaakt in de Deltagoot van Deltares. Het is een 300 meter lang kanaal, 5 meter breed en 9,5 meter diep waarin door middel van een golfschot golven kunnen worden opgewekt. De maximaal haalbare significante golfhoogte is daar maar liefst 2 meter, met een recordhoogte van een afzonderlijke golf van 4,7 m. Om de impact van drijvende objecten na te bootsen wordt een boomstam gebruik die in de golven tegen het glas wordt geklapt.

Om de belastbaarheid van de constructie en de vervorming van het glas zelf te kunnen meten is gebruik gemaakt van laser-verplaatsingssensoren voor de constructie en rekstroken voor het glas zelf.

Uit de meetresultaten is gebleken dat de keuze van de glassoort en dikte geschikt is als waterkering. Zelfs na kunstmatig breken bleef de constructie intact en is de waterkering voldoende veilig gebleken.

Opnieuw een mooi stuk samenwerking tussen Deltares en de TU Delft!

Meer lezen?

https://www.deltares.nl/nl/nieuws/unieke-beproeving-glazen-waterkering/

https://www.h2owaternetwerk.nl/h2o-actueel/test-glazen-waterkering-is-een-grote-sprong-voorwaarts


Gyroscoop

De faculteit 3ME doet onderzoek naar het inzetten van gyroscopische hulp om in balans te blijven. Valpartijen veroorzaken vaak vervelende kwetsuren, vooral ouderen (65+) behoren tot de risicogroep.

(Draagbare) robotica  biedt hier een oplossing in de vorm van een ‘rugzakje’ waarin zich 2 actuatoren -  Control Moment Gyroscopen - bevinden. Een gyroscoop is eigenlijk een tol: een massa die symmetrisch is en kan draaien om een as die in het midden ligt. Zolang de massa draait zal deze zich verzetten tegen een verandering van de stand van de as. Als een tol cardanisch is opgehangen, ofwel de tol heeft alle bewegingsvrijheid, dan spreken we van een gyroscoop en is het te gebruiken als richtinstrument. 

O.a. mechanische en elektronische inzichten moesten samen een constructie mogelijk maken van een lichtgewicht maar toch effectief en draagbaar apparaat. De vraag aan DEMO was aanvankelijk om te helpen met de software maar is uiteindelijk uitgegroeid tot uitgebreide samenwerking.  


MRI-scanner

Stand van zaken in 2017

MRI-scans kunnen beter én goedkoper. Dat vindt Andrew Webb, hoogleraar MRI-fysica aan het Leids Universitair Medisch Centrum. Voor zijn onderzoek ontving hij recent de Simon Stevin Meester-prijs 2017.

Aan de grootste prijs voor technisch-wetenschappelijk onderzoek is een bedrag van 500.000 euro verbonden. Webb wil daarmee onder meer nieuwe MRI-technieken ontwikkelen waarmee ziektes zoals Huntington en Alzheimer in een veel vroeger stadium zijn op te sporen.

Daarnaast ontwikkelt de hoogleraar goedkope mobiele MRI-scanners die in ontwikkelingslanden ingezet kunnen worden. Zo kunnen ziekenhuizen die normaal geen toegang hebben tot dit soort medische apparatuur, toch gebruik maken van een scanner die van plaats naar plaats reist.

De budget MRI heeft een handige bijkomstigheid: het maakt de duurdere MRI-scanners die nu in ziekenhuizen gebruikt worden een stuk sneller. Dat heeft te maken met de software die Webb moet ontwikkelen om de mobiele scanner aan te sturen. De beste beelden worden daarmee snel uit het apparaat gefilterd en dat betekent dat in de toekomst het maken van een scan mogelijk een stuk sneller gaat.

DEMO

Dit project is een samenwerking met Leiden en EWI. Delft ontwikkelt de benodigde wiskunde  om de afbeelding te reconstrueren.

DEMO heeft de ring met permanente magneten ontworpen (zie foto) en is ook bezig met de RF power elektronica (foto hieronder). Het project is nog helemaal in het begin van 4 jaar onderzoek, we gaan binnenkort de eerste onderdelen opleveren. Daarna volgen verbeteringen aan de opstelling aan de hand van de resultaten van het onderzoek.

RF Power Elektronica
Permanente magneten

Update 2019

Sinds 2017 zijn er heel wat nieuwe ontwikkelingen bij het low cost MRI project. De eerste 3D beelden zijn inmiddels gemaakt met de opstelling in het LUMC. Hiervoor is de RF versterker gebruikt die al eerder gemaakt was en de nieuwe gradiënt versterker. De eerste ‘magneet’ is vervangen door een in Leiden ontwikkelde nieuwe set ringen met heel veel kleinere permanente magneetjes die samen het statische veld maken.

Dit magneet veld is zeer constant binnen het volume van de MRI, maar om te kunnen imagen is het nodig hier een helling in aan te brengen in x, y en z-richting. Bij het testen bleek de DEMO gradiënt versterker minder te ruisen dan de commerciële gradiënt versterkers die gebruikt werden. Hierdoor is minder tijd nodig voor een scan, en onze versterker is zelfs inclusief ontwerpkosten aanzienlijk goedkoper.

Scan van een test fantoom
DEMO gradiënt versterker

De eerste  magneet is terug naar Delft gekomen en staat nu bij wiskunde. Daar is nu een tweede MRI opstelling gebouwd met eenzelfde RF versterker. Deze opstelling wordt gebruikt voor onderzoek naar een wiskundig algoritme voor het maken van een MRI scan met een niet lineair magneetveld. Dit maakt het mogelijk een makkelijker te maken magneetveld te gebruiken waardoor het systeem nog goedkoper wordt. Het mooie van deze nieuwe techniek is dat het ook op bestaande MRI scanners gebruikt kan worden om te corrigeren voor kleine afwijkingen in het magneetveld.

Voor de opstelling in Delft is hier een Software Defined Radio (SDR) applicatie voor gemaakt. Dit genereert de RF pulsen die uitgezonden moeten worden en demoduleert het ontvangen signaal tot laagfrequent pulsen die uit een reëel en imaginair deel bestaan. Precies wat de wiskundigen nodig hebben om een afbeelding te kunnen maken.  De SDR is gemaakt met behulp van GNU Radio dat Python code genereert. Vervolgens is een extra Python module geschreven dat door de onderzoekers gebruikt kan worden om metingen mee uit te voeren.

MRI opstelling bij wiskunde
Ontvangen MRI signaal van een flesje water

Om het MRI signaal te kunnen meten wordt eerst een signaal uit de  RF versterker naar een spoel gestuurd (in de koperen cilinder). Dit signaal bestaat uit twee RF pulsen van 300Vpp en 600Vpp op 2.6MHz. Als test sample wordt een flesje water gebruikt dat in de spoel staat. De twee pulsen die naar het flesje gestuurd worden zorgen ervoor dat het water korte tijd later zelf een pulsje terug zendt. Dit signaal wordt door dezelfde spoel ontvangen en is zo zwak dat het ruim 30.000x versterkt moet worden om het te kunnen gebruiken. En plotseling hadden we het voor elkaar. HET WERKT !!!!

Update 2020

Eind september is in Leiden weer een enorme stap gemaakt met de gradiënt versterker voor de MRI opstelling. Die ruist nu met een toegevoegd filter zo weinig dat zijn ruisbijdrage in een scan verwaarloosbaar is. Dat gold ook al voor de RF power versterker van DEMO. Dit betekent dat we heel dicht in de buurt komen van de theoretische minimum ruis. Dat is heel belangrijk omdat de signaalsterkte in een Low Field MRI heel zwak is. Minder ruis betekent dat een scan sneller verloopt of dat er een hogere resolutie gehaald kan worden in dezelfde tijd.

De resolutie die nodig is voor het scannen van een waterhoofd, waar het voor ontworpen is, was eerder al gehaald.

De gradiënt versterker zorgt er samen met speciale spoelen die op een cilinder zijn gewikkeld voor dat er een magneetveld gemaakt kan worden in x, y, en z richting. Daarmee kan in 3 dimensies een punt in de patiënt bepaald worden dat gescand wordt. De verzameling punten (“voxels”) levert de MRI scan op.

Leuk om te weten; in Berlijn en de Penn State University (USA) wordt de RF Power Amplifier al nagebouwd om daar een vergelijkbare opstelling te maken. Het ontwerp is open source zodat wereldwijd goedkope MRI scanners gemaakt kunnen worden.

Plaatje van MRI hersenscan (met nieuwe opstelling gemaakt)

SESAME

SESAME is een internationaal project dat zich bezig houdt met de veiligheid van een kern reactor met massieve radioactieve staven. De opstelling hiervoor vanuit DEMO, ook wel SEEDS (Seven rods bundle Experiments in Delft for Sesame) genoemd, bestaat uit zeven RVS staven die de reactorstaven nabootsen. Met dit onderzoek wordt met behulp van een laser naar de stroming van water gekeken langs de RVS staven. Het doel hiervan is, het in kaart brengen van de verschillende soorten waterstroming rondom de RVS staven: laminair en turbulent bij verschillende stroomsnelheden. Deze informatie kan dan gebruikt worden om een zo hoog mogelijke warmte-uitwisseling te krijgen tussen water en reactorstaven. Bij DEMO was het de uitdaging om verschillende gewenste configuraties, een lengte van een twee meter lange opstelling, en een transparant kijkvenster voor de laser in de opstelling te verwezenlijken.

Afbeelding 1: De opstelling boven de blauwe waterbak.
Afbeelding 2: Het kijkvenster met een actieve laser.

Fizzy robotbal

“Fizzy is een robotbal die jonge kinderen in het ziekenhuis uitdaagt te bewegen en te spelen. Fizzy draagt zo bij aan een sneller herstel, bevordert de ontwikkeling van het kind én zorgt voor een prettigere tijd in het ziekenhuis.” De robotbal kan trillen en van kinderen weg of naar kinderen toe rollen.

De Fizzy robotbal heeft een herontwerp gekregen waarbij hij robuuster is geworden (zodat kinderen tegen de bal kunnen schoppen), een sterkere aandrijving heeft gekregen zodat hij sneller kan wegrollen en van een grotere accu voorzien zodat er langer mee gespeeld kan worden. De robotbal heeft een nieuw frame gekregen die de elektronica en aandrijving bevat, twee schaaldelen die rond kunnen draaien en een rubberen omhulsel voor een zachte aanraking.

Voor de Fizzy waren er in het eerste ontwerp veel kabelverbindingen waardoor de elektronica fragiel was. Om dit probleem op te lossen is een PCB ontwikkeld met daarop modules die de twee motoren aansturen. Ook zijn er extra functies toegevoegd zoals een bluetooth verbinding en speaker. Met de PCB is de elektronica in de Fizzy robuuster geworden. Bij het ontwerp van de PCB is er met behulp van een 3D model rekening gehouden met de maatvoering voor in de Fizzy.

 

/* */