ABD enstrümantasyon uzmanı Danaher Kriyojenik ultra düşük sıcaklık fiziği, teknolojisi ve mühendisliğinin kurallarını yeniden yazıyor
Bazıları sıcaktan hoşlanırken, diğerleri ortamı soğuk tutmayı sever; daha doğrusu ultra soğuk. Bu konuyla ilgili bir örnek olay çalışması Danaher Kriyojenik, bilimsel araştırma ve endüstriyel Ar-Ge'deki çeşitli uygulamalara yönelik entegre Kelvin altı kriyostat sistemlerinin ABD merkezli tasarımcısı ve üreticisi. Merkezi Boulder, Colorado'da bulunan iki yıllık teknoloji start-up'ı, ultra düşük sıcaklık rejiminde kendisi için yüksek bir çıta belirledi; bu, "optimum çözümler için zarif, klasik çözümlerle neredeyse imkansız olanı takip etme" misyonuyla kanıtlanıyor. Kriyojenik performans – ilk konseptten uygulamaya kadar”.
Eğer arka hikaye buysa, ayrıntılar ne olacak? Danaher Cryo iş modelinin ön ve merkezinde, önemli teknoloji tedarikçileri ve son kullanıcılarla ortaklık kurarak işbirliği ve kriyojenik inovasyon yer alıyor. Danaher Cryo'nun başkanı ve kurucusu Charlie Danaher, "Gurur duyduğum ve burada çabaladığımız şey, işlemsel ekipman satıcısından çok daha fazlası olmaktır" diye açıklıyor. Basitçe söylemek gerekirse: Danaher ve meslektaşlarının hedefi, "müşterilerin ayrıntılı düzeyde neye ihtiyaç duyduğunu anlamak ve ardından kriyostat tasarımı, geliştirme ve dağıtım açısından en uygun soğuk çözümü bulmak" için işbirlikçi ürün geliştirmedir.
İşbirliği yapın, yenilik yapın, hızlandırın
Danaher Cryo'nun gelişen müşteri tabanı, manşet düzeyinde üç temel gruba ayrılıyor: üniversite tabanlı araştırma grupları; Yakındakiler de dahil olmak üzere ABD Ulusal Laboratuvarları Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) Boulder Laboratuvarları; yanı sıra ABD ve daha uzak bölgelerdeki havacılık ve savunma müteahhitleri.
Danaher, "Bir dizi bilimsel ve mühendislik projesinde müşterilerin Kelvin altı gereksinimlerini karşılamak için el ele çalışma konusunda bir itibar oluşturduk" diye açıklıyor. Radyo astronomisine yönelik tek fotonlu dedektörler gibi son teknoloji kullanım örneklerini düşünün; X-ışını ve nötron ışın hattı deneyleri; ve yüksek sıcaklıktaki süper iletkenlerin taramalı prob mikroskobu çalışmaları.
Danaher şöyle ekliyor: "Öncelikli büyüme pazarlarımız arasında, kuantum algılama, kuantum ağ oluşturma ve kuantum hesaplama uygulamalarında malzeme Ar-Ge ve cihaz geliştirme için kriyojenik sıcaklıkların gerekli olduğu, ortaya çıkan kuantum teknolojisi tedarik zinciri yer alıyor."
Danaher ise işbirlikçi inovasyona yabancı değil. Nisan 2022'de Danaher Cryo'yu piyasaya sürmeden önce, 25 yıl boyunca Kriyojenik Teknik Hizmetler (CTS) ve Yüksek Hassasiyetli Cihazlar'da (HPD) üst düzey ürün geliştirme ve mühendislik görevlerinde bulundu; bu arada aşağıdaki gibi bir dizi üst düzey müşteriyle yakın işbirliği içinde çalıştı: Boeing, Genel atomlar, Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı, Harvard Üniversitesi, NASA ve NIST.
Aynı dışa dönük zihniyet, özellikle teknoloji ortaklıkları söz konusu olduğunda Danaher Cryo'nun ticari yaklaşımını da etkiliyor. Bunların başında şirketin şirketle olan bağlantısı geliyor. Chase Araştırma Kriyojenikleri (CRC), Kelvin altı sıcaklıklar (hatta <0.1 K'ye kadar) üretebilen İngiltere'deki uzman sorpsiyon soğutucuları üreticisidir. Danaher, "CRC ile stratejik ortaklık 18 aydır sürüyor" diyor ve "Chase soğutucuları, tam entegre Kelvin altı kriyostat sistemlerimizde temel yapı taşı olarak hizmet ediyor."
Bir başka yüksek profilli ortak ise Leiden KriyojenikDanaher Cryo, Hollandalı ekipman üreticisinin Kuzey Amerika'daki seyreltme buzdolabı satışlarını yönetiyor. Danaher, "Biz sadece satın alma siparişlerini işleme almıyoruz" diyor. "Leiden ürünlerinin kurulumunu, devreye alınmasını ve kabulünün yanı sıra sürekli servis ve bakım desteğini de kolaylaştırıyoruz."
Eve daha yakın bir yerde, NIST ve Colorado Boulder Üniversitesi (CU Boulder), Danaher Cryo'yu Adaptif Soğutma Teknolojisi (ACT) darbe tüplü kriyo soğutucunun özel ticarileştirme ortağı olarak konumlandırdı. Mevcut nesil darbe borulu buzdolapları özellikle kararlı durum, temel sıcaklıkta çalışma için tasarlanmış olsa da, ACT tasarımı, soğutma performansının dinamik olarak ayarlanmasını sağlar; bu işlevsellik, özellikle çalışmanın soğuma aşamasında etkilidir.
İşbirlikçi Araştırma ve Geliştirme Anlaşması (CRADA) aracılığıyla çalışan Danaher Cryo, artık ACT teknolojisi yeniliğini (yakın zamanda CU Boulder tarafından patenti alınmıştır) lisanslamak için özel bir seçeneğe sahip. Danaher, "Büyük kriyojenik sistemlerin soğuma süreleri birkaç günden bir aya kadar değişebilir" diyor. "ACT darbe tüpü tasarımı bu süreleri %50'den fazla azaltabilir; bu, iş akışı verimliliği ve Ar-Ge üretkenliği açısından ilgi çekici bir teklif."
Harika teknolojiler, soğuk bilim
ACT kriyojenik sistemi, 2025'in ikinci yarısında tam ticari sürüm için sıraya girerken, Danaher Cryo halihazırda kapsamlı bir sürekli soğutma ve tek atımlık kriyostat sistemleri portföyü sunuyor; bu ürün portföyü, XNUMX'in ikinci yarısında sergilenecek. Amerikan Fizik Derneği (APS) Mart Toplantısı gelecek hafta Minneapolis, MN'de.
Sürekli soğutma sistemleri, temel sıcaklıklarını süresiz olarak korur ve Pony (825 mK'nin altına kadar soğutma kapasitesiyle), Bronco (<300 mK) ve Şarj Cihazından (100 mK'nin altına soğutma için CRC'nin mini seyreltme buzdolabıyla tamamen entegre) oluşur. . Tek atımlı kriyostat sistemleri ise 30 saate kadar zaman sınırlı soğutma sağlıyor ve Colt (850 mK taban sıcaklığı), Palomino (300 mK) ve Mustang'den (200 mK) oluşuyor.
Önemli bir şekilde, Danaher Cryo ekibi bu ayın başlarında ilk müşteri kurulumunu gerçekleştirdi; Pony kriyostat ABD Enerji Bakanlığı'nın kurulumu ve kabulüyle tamamlandı. Argonne National Laboratory Chicago'nun eteklerinde. Danaher, "Pony, sürekli Kelvin altı soğutmayı, soğuk alana ve test altındaki numuneye erişim kolaylığıyla birleştiriyor" diye açıklıyor.
Argonne'lu bilim insanları, nükleer fizikteki uygulamalar için süper iletken nanotel parçacık dedektörlerini test etmek ve karakterize etmek amacıyla kriyostat'ı kullanacak. Danaher, "Pony'nin geniş deneysel alanı sayesinde sistem, dilimlenmeden önce dolu gofretlerin test edilmesinde kullanılacak" diye belirtiyor. "Daha sonra levhalar kesilecek ve seçilen çipler ışın çizgisi deneyleri için kullanılacak."
Danaher, Charger sisteminin olumlu yanlarını da vurgulamak istiyor; özellikle seyreltme buzdolaplarında görülen "zorluklar olmadan" sürekli 100 mK soğutma. "CRC'nin Sürekli Minyatür Seyreltici (CMD) alt sisteminden yararlanıyoruz" diye açıklıyor. CMD, yalnızca birkaç litre helyum gazı gerektiren küçük, bağımsız bir buzdolabıdır. Herhangi bir harici gaz işlemeye gerek yoktur, bu da pompalar için gereken servisi ortadan kaldırır ve pahalı gaz kaybı olasılığını azaltır.
"Ek olarak" diye ekliyor Danaher, "Şarj cihazı kriyostatının 1 m'den daha az bir mesafeye ihtiyacı var2 kompakt kontrol sistemini saymazsak laboratuvar alanının çoğu, seyreltme buzdolaplarının çoğu bunun iki katından fazlasını tüketir."
Bu arada şirket içi sürekli ürün yeniliği, Danaher ve baş kriyostat tasarımcısı Bryan Schiffner için öncelik olmaya devam ediyor. Bunu akılda tutarak, şirketin kriyostatlarından herhangi birine dahil edilebilecek yeni bir Kevlar süspansiyonu da APS Mart Toplantısı'nda açıklanacak. Basitçe söylemek gerekirse, Kevlar süspansiyonu, bilim adamlarına numunelerini veya test edilen düzeneği, CRC sorpsiyon soğutucusuna zarar verme riski olmadan soğuk sıcaklıkta kurmaları için bir platform sağlamak üzere kriyostat içine entegre edilmiştir.
Danaher şu sonuca varıyor: "Kevlar süspansiyonu, soğutucuya yakınlık sağlayan bir numune aşamasını destekliyor." "Bu şekilde sağlam, dayanıklı ve geniş numune tablası sayesinde kriyostatın bilimsel açıdan kullanışlı olmasını sağlayabiliriz."
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://physicsworld.com/a/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains/
