অতি নিম্ন-তাপমাত্রার উদ্ভাবন: ইন্টিগ্রেটেড ক্রায়োস্ট্যাট সিস্টেম উত্পাদনশীলতা লাভের পথ খুলে দেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains-physics-world.jpg" data-caption="শীতল জিনিস Interior view of the Pony cryostat installed at Argonne National Laboratory in February. The Pony provides scientific users with continuous sub-Kelvin cooling and a large experimental space that is convenient to open and close. (Courtesy: Danaher Cryo) ” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains-physics-world.jpg”>

কেউ কেউ এটিকে গরম পছন্দ করলে, অন্যরা জিনিসগুলিকে ঠান্ডা রাখতে পছন্দ করে - সুনির্দিষ্ট হওয়ার জন্য আল্ট্রাকোল্ড। এ বিষয়ে একটি কেস স্টাডি হচ্ছে ডানাহার ক্রায়োজেনিক্স, ইউএস-ভিত্তিক ডিজাইনার এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্প গবেষণা ও উন্নয়নে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সমন্বিত সাব-কেলভিন ক্রায়োস্ট্যাট সিস্টেমের নির্মাতা। বোল্ডার, কলোরাডোতে অবস্থিত, দুই বছর বয়সী টেকনোলজি স্টার্ট-আপ অতি-নিম্ন-তাপমাত্রার শাসনামলে নিজের জন্য একটি উচ্চ দণ্ড স্থাপন করেছে, যার প্রমাণ একটি মিশন বিবৃতি দ্বারা প্রমাণিত হয়েছে যে "অনুভবের জন্য মার্জিত, ক্লাসিক সমাধানগুলির সাথে কাছাকাছি-অসম্ভবকে অনুসরণ করা ক্রায়োজেনিক কর্মক্ষমতা - প্রাথমিক ধারণা থেকে ফলপ্রসূ"।

যদি সেই পেছনের গল্প হয়, তাহলে বিশেষত্বের কী হবে? ডানাহার ক্রিও ব্যবসায়িক মডেলের সামনে এবং কেন্দ্র হল সহযোগিতা এবং ক্রায়োজেনিক উদ্ভাবন – মূল প্রযুক্তি সরবরাহকারী এবং শেষ ব্যবহারকারীদের সাথে একইভাবে অংশীদারিত্ব। "আমি যা নিয়ে গর্ব করি - এবং আমরা এখানে যা করার চেষ্টা করি - তা হল একটি লেনদেনমূলক সরঞ্জাম বিক্রেতার চেয়ে অনেক বেশি," চার্লি ড্যানাহার ব্যাখ্যা করেন, ড্যানাহার ক্রিও-এর সভাপতি এবং প্রতিষ্ঠাতা৷ সহজ কথায়: ডানাহার এবং তার সহকর্মীদের লক্ষ্য হল সহযোগিতামূলক পণ্য বিকাশ, "গ্রানুলার স্তরে গ্রাহকদের কী প্রয়োজন তা নির্ধারণ করা এবং তারপরে ক্রায়োস্ট্যাট ডিজাইন, বিকাশ এবং স্থাপনার ক্ষেত্রে সর্বোত্তম ঠান্ডা সমাধান নিয়ে আসা"।

সহযোগিতা করুন, উদ্ভাবন করুন, ত্বরান্বিত করুন

একটি শিরোনাম স্তরে, ডানাহার ক্রিয়োর ক্রমবর্ধমান গ্রাহক বেস তিনটি মূল নির্বাচনী এলাকায় বিভক্ত: বিশ্ববিদ্যালয়-ভিত্তিক গবেষণা গ্রুপ; কাছাকাছি সহ মার্কিন জাতীয় গবেষণাগারগুলি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) বোল্ডার ল্যাবরেটরিজ; সেইসাথে মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা ঠিকাদার মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এবং আরও দূরে।

"আমরা বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক এবং প্রকৌশল প্রকল্প জুড়ে গ্রাহকদের সাথে তাদের সাব-কেলভিনের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য হাতে হাতে কাজ করার জন্য একটি খ্যাতি প্রতিষ্ঠা করেছি," ড্যানহার ব্যাখ্যা করেন। রেডিও জ্যোতির্বিদ্যার জন্য একক-ফটোন ডিটেক্টরের মতো অত্যাধুনিক ব্যবহার-কেস মনে করুন; এক্স-রে এবং নিউট্রন বিমলাইন পরীক্ষা; এবং উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টরগুলির স্ক্যানিং-প্রোব মাইক্রোস্কোপি অধ্যয়ন।

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Charlie_Edited-103.jpg" data-caption="চার্লি ডানাহার "আমরা গ্রাহকদের সাথে তাদের সাব-কেলভিন প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য হাতে হাতে কাজ করার জন্য একটি খ্যাতি প্রতিষ্ঠা করেছি।" (সৌজন্যে: ডানাহার ক্রিও)” শিরোনাম=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Charlie_Edited-103.jpg”>

"আমাদের অগ্রাধিকার বৃদ্ধির বাজারগুলির মধ্যে উদীয়মান কোয়ান্টাম টেক সাপ্লাই চেইন," ডানাহার যোগ করেন, "যেখানে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা উপাদান R&D এবং কোয়ান্টাম সেন্সিং, কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ডিভাইস বিকাশের জন্য অপরিহার্য।"

ডানাহার, তার অংশের জন্য, সহযোগিতামূলক উদ্ভাবনের জন্য অপরিচিত নয়। 2022 সালের এপ্রিলে ডানাহার ক্রাইও চালু করার আগে, তিনি ক্রায়োজেনিক টেকনিক্যাল সার্ভিসেস (সিটিএস) এবং হাই প্রিসিশন ডিভাইসে (এইচপিডি) সিনিয়র প্রোডাক্ট ডেভেলপমেন্ট এবং ইঞ্জিনিয়ারিং ভূমিকায় 25 বছর অতিবাহিত করেছেন – এর মতো শীর্ষ-স্তরের গ্রাহকদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করার পথে বোয়িং, সাধারণ পরমাণু, লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়, নাসা এবং NIST।

একই বাহ্যিক-মুখী মানসিকতা ড্যানাহার ক্রিও-তে বাণিজ্যিক পদ্ধতির কথা জানায়, অন্তত যখন এটি প্রযুক্তি অংশীদারিত্বের ক্ষেত্রে আসে। এর মধ্যে প্রধান হল কোম্পানির সাথে টাই আপ চেজ রিসার্চ ক্রায়োজেনিক্স (CRC), সাব-কেলভিন তাপমাত্রা (এমনকি <0.1 K-এর নিচেও) উৎপন্ন করতে সক্ষম সর্পশন কুলারের একটি বিশেষজ্ঞ ইউকে প্রস্তুতকারক। "CRC-এর সাথে কৌশলগত অংশীদারিত্ব 18 মাস ধরে চলছে," ডানাহার বলেছেন, "আমাদের সম্পূর্ণ সমন্বিত সাব-কেলভিন ক্রায়োস্ট্যাট সিস্টেমের মধ্যে একটি মূল বিল্ডিং ব্লক হিসাবে কাজ করে চেজ কুলারগুলির সাথে।"

আরেকজন হাই-প্রোফাইল পার্টনার লিডেন ক্রায়োজেনিক্স, ডানাহার ক্রাইও উত্তর আমেরিকা জুড়ে ডাচ সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকের জন্য ডিলিউশন রেফ্রিজারেটর বিক্রয় পরিচালনা করে। "আমরা শুধু ক্রয় আদেশ প্রক্রিয়াকরণ করছি না," ডানাহার বলেছেন। "আমরা লিডেন পণ্যগুলির ইনস্টলেশন, কমিশনিং এবং গ্রহণযোগ্যতার পাশাপাশি চলমান পরিষেবা এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহায়তার সুবিধা দিই।"

বাড়ির কাছাকাছি, NIST এবং এর সাথে একটি চলমান প্রযুক্তি সহযোগিতা রয়েছে৷ কলোরাডো বোল্ডার বিশ্ববিদ্যালয় (সিইউ বোল্ডার), তথাকথিত অ্যাডাপটিভ কুলিং টেকনোলজি (ACT) পালস-টিউব ক্রায়োকুলারের জন্য একচেটিয়া বাণিজ্যিকীকরণ অংশীদার হিসাবে ডানাহার ক্রাইও অবস্থান করছে। যদিও বর্তমান প্রজন্মের পালস-টিউব রেফ্রিজারেটরগুলি বিশেষভাবে স্থির-স্থিতি, বেস-টেম্পারেচার অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, ACT ডিজাইনটি শীতল কার্যক্ষমতার গতিশীল টিউনিং প্রদান করে - কার্যকারিতা যা অপারেশনের কুলডাউন পর্যায়ে বিশেষভাবে প্রভাবশালী।

একটি সমবায় গবেষণা ও উন্নয়ন চুক্তির (CRADA) মাধ্যমে কাজ করা, Danaher Cryo-এর কাছে এখন ACT প্রযুক্তি উদ্ভাবনের লাইসেন্স দেওয়ার একচেটিয়া বিকল্প রয়েছে (সম্প্রতি CU বোল্ডার দ্বারা পেটেন্ট করা হয়েছে)৷ "বড় ক্রায়োজেনিক সিস্টেমে কয়েক দিন থেকে এক মাসেরও বেশি সময় পর্যন্ত শীতল হওয়ার সময় থাকতে পারে," ডানাহার বলেছেন। "ACT পালস-টিউব ডিজাইন সেই সময়গুলিকে 50% এরও বেশি কমাতে পারে - কর্মপ্রবাহের দক্ষতা এবং R&D উত্পাদনশীলতার ক্ষেত্রে একটি বাধ্যতামূলক প্রস্তাব।" 

দুর্দান্ত প্রযুক্তি, ঠান্ডা বিজ্ঞান

যখন ACT ক্রায়োজেনিক সিস্টেমটি 2025 সালের দ্বিতীয়ার্ধে সম্পূর্ণ বাণিজ্যিক প্রকাশের জন্য লাইন আপ করা হচ্ছে, তখন ড্যানহার ক্রিও ইতিমধ্যেই একটানা-কুলিং এবং ওয়ান-শট ক্রায়োস্ট্যাট সিস্টেমের একটি বিস্তৃত পোর্টফোলিও অফার করে – একটি পণ্য পোর্টফোলিও যা প্রদর্শন করা হবে আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটি (এপিএস) মার্চ মিটিং মিনিয়াপলিসে, MN, পরের সপ্তাহে।

ক্রমাগত-কুলিং সিস্টেমগুলি অনির্দিষ্টকালের জন্য তাদের বেস তাপমাত্রা বজায় রাখে এবং পনি (825 mK-এর নীচে শীতল করার ক্ষমতা সহ), ব্রঙ্কো (<300 mK) এবং চার্জার (100 mK-এর নীচে ঠান্ডা করার জন্য CRC-এর মিনি ডিলিউশন রেফ্রিজারেটরের সাথে সম্পূর্ণরূপে একত্রিত) নিয়ে গঠিত। . অন্যদিকে, ওয়ান-শট ক্রায়োস্ট্যাট সিস্টেম 30 ঘন্টা পর্যন্ত সময়-সীমিত শীতলতা প্রদান করে এবং কোল্ট (850 mK বেস তাপমাত্রা), পালোমিনো (300 mK) এবং Mustang (200 mK) অন্তর্ভুক্ত করে।

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains-physics-world-2.jpg" data-caption="আপনার শক্তিতে খেলুন Danaher Cryo’s new Kevlar suspension and sample stage can be included in any of the company’s continuous-cooling or one-shot cryostat systems. (Courtesy: Danaher Cryo)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains-physics-world-2.jpg”>

উল্লেখযোগ্যভাবে, ড্যানাহার ক্রাইও দলটি এই মাসের শুরুতে তার প্রথম গ্রাহক ইনস্টলেশনের কাজ শুরু করেছে, যেখানে পনি ক্রায়োস্ট্যাট ইনস্টল করা হয়েছে এবং ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি-এ গৃহীত হয়েছে। আরগনে জাতীয় পরীক্ষাগার শিকাগোর উপকণ্ঠে। "টট্টু ঠান্ডা এলাকায় সহজে অ্যাক্সেস এবং নমুনা-আন্ডার-পরীক্ষার সাথে অবিচ্ছিন্ন সাব-কেলভিন কুলিংকে একত্রিত করে," ড্যানাহার ব্যাখ্যা করেন।

Argonne বিজ্ঞানীরা পারমাণবিক পদার্থবিদ্যায় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সুপারকন্ডাক্টিং-ন্যানোয়ার কণা আবিষ্কারক পরীক্ষা এবং বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করতে cryostat ব্যবহার করবেন। "পনির বৃহৎ পরীক্ষামূলক স্থানের কারণে, ডাইসিংয়ের আগে সিস্টেমটি সম্পূর্ণ ওয়েফারের পরীক্ষায় ব্যবহার করা হবে," ডনাহার নোট করেছেন। "পরবর্তীতে, ওয়েফারগুলিকে কাটা হবে এবং নির্বাচিত চিপগুলি বিমলাইন পরীক্ষার জন্য স্থাপন করা হবে।"

ডানাহার, তার অংশের জন্য, চার্জার সিস্টেমের উত্থান-পতনগুলিও হাইলাইট করতে আগ্রহী - প্রধানত, ক্রমাগত 100 mK কুলিং "ঝামেলা ছাড়াই" সাধারণত ডিলিউশন রেফ্রিজারেটরের সাথে যুক্ত। "আমরা CRC-এর কন্টিনিউয়াস মিনিয়েচার ডিলুটার (সিএমডি) সাবসিস্টেমকে কাজে লাগাচ্ছি," তিনি ব্যাখ্যা করেন৷ CMD হল একটি ছোট, স্বয়ংসম্পূর্ণ রেফ্রিজারেটর যার জন্য মাত্র কয়েক লিটার হিলিয়াম গ্যাস প্রয়োজন। কোন বাহ্যিক গ্যাস পরিচালনার প্রয়োজন নেই যা, পাম্পের জন্য প্রয়োজনীয় পরিষেবাকে সরিয়ে দেয় এবং ব্যয়বহুল গ্যাসের ক্ষতির সম্ভাবনা হ্রাস করে।

"এক্সটেনশনের মাধ্যমে," ড্যানাহার যোগ করেছেন, "চার্জার ক্রায়োস্ট্যাটের জন্য 1 মিটারের কম প্রয়োজন² ল্যাব স্পেসের - কমপ্যাক্ট কন্ট্রোল সিস্টেমকে গণনা করা হয় না - যেখানে সাধারণত বেশিরভাগ ডিলিউশন রেফ্রিজারেটর তার দ্বিগুণেরও বেশি ব্যবহার করে।"

অভ্যন্তরীণ, ইতিমধ্যে, ক্রমাগত পণ্য উদ্ভাবন ডানাহার এবং তার প্রধান ক্রিওস্ট্যাট ডিজাইনার ব্রায়ান শিফনারের জন্য অগ্রাধিকার রয়ে গেছে। এটি মাথায় রেখে, একটি নতুন কেভলার সাসপেনশন যা কোম্পানির যেকোনো ক্রায়োস্ট্যাটে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে সেটিও APS মার্চ মিটিং-এ উন্মোচন করা হবে। সহজ ভাষায় বললে, কেভলার সাসপেনশনটি CRC সর্পশন কুলারের ক্ষতির ঝুঁকি ছাড়াই ঠাণ্ডা তাপমাত্রায় তাদের নমুনা বা সমাবেশ-আন্ডার-টেস্ট ইনস্টল করার জন্য বিজ্ঞানীদের একটি প্ল্যাটফর্ম দেওয়ার জন্য ক্রায়োস্ট্যাটের মধ্যে সংহত করা হয়েছে।

"কেভলার সাসপেনশন একটি নমুনা পর্যায়কে সমর্থন করে যা কুলারের কাছাকাছি অবস্থান প্রদান করে," ডানাহার উপসংহারে বলেন। "এইভাবে, আমরা নিশ্চিত করতে পারি যে ক্রায়োস্ট্যাট বৈজ্ঞানিকভাবে উপযোগী ধন্যবাদ একটি শ্রমসাধ্য, টেকসই এবং প্রশস্ত নমুনা পর্যায়ে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems-open-up-productivity-gains/