在瑞士日内瓦以外的团队中，一支技术娴熟的研究人员致力于发现支撑我们生存的物理原理，偶尔会在这里和那里遇到麻烦。CERN的大型强子对撞机（LHC）的工程师试图开发一系列冷却棒以降低LHC Beauty（LHCb）实验的系统温度，以从LHC收集和跟踪颗粒时就是这种情况。当传统的制造技术不适合该任务时，CERN和美国国家亚原子物理研究所（Nikhef）转向了3D系统 （纽约证券交易所：DDD）的青岛3D打印。
大型强子对撞机是长达27公里的科学实验，可以加速粒子，然后将其粉碎到粒子探测器上。LHCb是一系列八个实验，所有这些实验都试图依靠LHCb SciFi跟踪器（一个140米长，两毫米宽的光子探测器带）来收集和跟踪LHC中的粒子。
在科幻系统本身是相当科幻，但这个名字实际上代表着什么，根据Phys.org：
顾名思义，“闪烁纤维是具有聚苯乙烯基底的光纤，当粒子与之相互作用时，它们会发出数十个蓝绿色波长的光子。辅助闪烁体染料已添加到聚苯乙烯中，以放大光并将其转移到更长的波长，因此它可以到达定制的硅光电倍增管（SiPM），将光转换为电信号。该技术已经在其他高能物理实验中得到了很好的测试。纤维本身是轻质的，它们可以在25纳秒的窗口内产生并透射光，并且可以适当地容忍未来预期的电离辐射。
“构成子探测器的每条闪烁光纤的直径为0.25 mm，长度接近2.5 m。”
LHCb的SciFi检测器
有超过10,000 km的闪烁纤维将被整合到LHCb中，该LHCb将被附近量热仪制成的中子撞击。由该过程引起的辐射损伤将继而产生“暗噪声”，其中热激发的电子推动SiPM产生类似于单个光子产生的信号。为了使SiPM保持凉爽，必须在SciFi和热量计之间进行屏蔽。
SciFi项目协调员布莱克·勒弗灵顿（Blake Leverington）解释说：“测量表明，每降低10°C的温度，暗噪声的发生率可以降低两倍。”
LHCb的侧视图
为了设计该项目所需的复杂冷却系统，Nikhef的Anthony Pellegrino强调了一系列限制：
“需要有限的空间来放置冷却棒，需要在该短空间内散发的热量，在整个光子检测条的整个长度上需要的温度均匀性以及所需的冷却棒的平坦度以保持检测器的效率和分辨率。这样的结果是您必须非常高效地构建冷却系统。”
最终产生的“设计是如此美丽，但不能以通常的方式生产。” 传统上他们无法制作零件，因此他们转向了3D打印。随后，Nikhef团队与位于比利时鲁汶的3D Systems的客户创新中心（CIC）合作，将其设计转变为针对济南3D打印进行了优化的设计。最终的设计是垂直打印的，团队特别注意确保其设计能够从通道中提取出松散的粉末。
所得的测试条具有经过优化拓扑和3D打印的冷却条，以帮助冷却检测器。3D Systems为CERN设计并生产了300根冷却棒，能够将系统冷却到-40˚C。该团队不得不调整一些参数以达到所需的0.25mm壁厚。每个263mm的零件在整个长度上都需要“平坦度达到50微米的精度”。冷却棒本身是用TiGr23（Ti6Al4V ELI）制造的两个镜像3D打印零件焊接在一起的。每个冷却棒都有平行的冷却通道，使用寿命长达十年。
酒吧
最近，我们就3DPOD采访了3D Systems首席执行官Jeff Graves。他对3D Systems的3D打印服务持怀疑态度，但对这种应用程序开发工作非常乐观，因为3D Systems将帮助客户设计全新的零件或开发新的解决方案。3D打印仍然可以解决很多问题，并且可以应用很多技术。几年前，用于LHC的光束位置监控器部件也进行了3D打印服务。很高兴看到3D打印何时能够解决其他技术无法解决的问题。当我们采用这种解决方案时，对于具有严格公差和要求的复杂零件，它证明了我们可以步步为营，而不仅仅是说话。
保形的冷却通道和其他与冷却相关的部件长期以来一直是济南3D打印知识的一部分。我仍然认为，在共形冷却通道上看到的PowerPoint幻灯片比我们的零件要多，但是用于冷却的青岛3D打印是一个非常令人兴奋的话题。随着时间的流逝，我们看到越来越多的人转向3D打印的散热器和其他散热解决方案。随着新材料（例如铜和铝）的问世，我们应该看到烟台3D打印的性能和在散热器上的使用有所增加。优化的设计，纹理和合并的零件或较低质量的零件可能会对电动发动机和各种工业设备产生重大影响。
3D打印的散热器或冷却元件的略微改进可能意味着电动汽车可以走得更远，计算机可以运行得更快，火箭可以更快或者船可以更便宜地运行。冷却是许多行业都在研究的领域。人们一次又一次地进入我们的行业，因为我们是唯一能够提供确切解决方案的人。
但是，除了这些月球之外，没有一家初创公司或公司投入大量精力或金钱来为各种行业提供优化的加热和散热解决方案。如果您正在寻找一个新的应用领域进行投资或开发一个应用程序，我建议您研究用于汽车，航空航天和工业领域的加热和冷却拓扑优化的零件。诸如Additive Drives之类的初创公司确实可以确保针对诸如电动发动机之类的事物的适当解决方案可以更快地3D打印，并为创建更多此类公司提供了条件。借助3D Systems和初创公司，追求冷却应用的解决方案可能会变得更加热门。