انتہائی کم درجہ حرارت کی اختراع: انٹیگریٹڈ کریوسٹیٹ سسٹمز پیداواری فوائد کو کھولتے ہیں

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

امریکی آلات سازی کے ماہر داناہر کریوجینکس انتہائی کم درجہ حرارت کی طبیعیات، ٹیکنالوجی اور انجینئرنگ کے قواعد کو دوبارہ لکھ رہا ہے۔

<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="ٹھنڈی چیزیں فروری میں ارگون نیشنل لیبارٹری میں نصب پونی کریوسٹیٹ کا اندرونی منظر۔ پونی سائنسی صارفین کو مسلسل ذیلی کیلون کولنگ اور ایک بڑی تجرباتی جگہ فراہم کرتا ہے جو کھولنے اور بند کرنے کے لیے آسان ہے۔ (بشکریہ: ڈاناہر کریو) ” عنوان=” پاپ اپ میں تصویر کھولنے کے لیے کلک کریں” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems- open-up-productivity-gains-physics-world.jpg"> پونی کریوسٹیٹ ارگون نیشنل لیبارٹری میں نصب ہے۔

ٹھنڈی چیزیں فروری میں ارگون نیشنل لیبارٹری میں نصب پونی کریوسٹیٹ کا اندرونی منظر۔ پونی سائنسی صارفین کو مسلسل ذیلی کیلون کولنگ اور ایک بڑی تجرباتی جگہ فراہم کرتا ہے جو کھولنے اور بند کرنے کے لیے آسان ہے۔ (بشکریہ: Danaher Cryo)

جب کہ کچھ لوگ اسے گرم پسند کرتے ہیں، دوسرے چیزوں کو ٹھنڈا رکھنا پسند کرتے ہیں - عین مطابق ہونے کے لیے الٹرا کولڈ۔ اس سلسلے میں ایک کیس اسٹڈی ہے۔ داناہر کریوجینکس, امریکہ میں مقیم ڈیزائنر اور سائنسی تحقیق اور صنعتی R&D میں متنوع ایپلی کیشنز کے لیے مربوط ذیلی Kelvin cryostat سسٹمز بنانے والا۔ بولڈر، کولوراڈو کی بنیاد پر، دو سالہ ٹیکنالوجی اسٹارٹ اپ نے انتہائی کم درجہ حرارت کے نظام میں اپنے لیے ایک اعلیٰ بار قائم کیا ہے، جس کا ثبوت ایک مشن کے بیان سے ملتا ہے کہ "زیادہ سے زیادہ خوبصورت، کلاسک حل کے ساتھ قریب قریب ناممکن کو آگے بڑھانا۔ کریوجینک کارکردگی - ابتدائی تصور سے نتیجہ تک"۔

اگر یہ پچھلی کہانی ہے تو اس کی تفصیلات کیا ہیں؟ Danaher Cryo کاروباری ماڈل میں سامنے اور مرکز تعاون اور cryogenic اختراع ہیں – کلیدی ٹیکنالوجی سپلائرز اور اختتامی صارفین کے ساتھ شراکت داری۔ "مجھے جس چیز پر فخر ہے - اور جس چیز کے لیے ہم یہاں کوشش کر رہے ہیں - وہ ایک لین دین کے سامان فروش سے کہیں زیادہ ہے،" چارلی ڈیناہر، ڈیناہر کریو کے صدر اور بانی بتاتے ہیں۔ سیدھے الفاظ میں: ڈاناہر اور اس کے ساتھیوں کا مقصد باہمی تعاون کے ساتھ مصنوعات کی ترقی ہے، "یہ معلوم کرنا کہ گاہکوں کو دانے دار سطح پر کیا ضرورت ہے اور پھر کریوسٹیٹ ڈیزائن، ترقی اور تعیناتی کے لحاظ سے بہترین ٹھنڈے حل کے ساتھ آنا"۔

تعاون کریں، اختراع کریں، تیز کریں۔

شہ سرخی کی سطح پر، ڈاناہر کریو کا ابھرتا ہوا کسٹمر بیس تین بنیادی حلقوں میں ٹوٹ جاتا ہے: یونیورسٹی پر مبنی تحقیقی گروپ؛ امریکی قومی لیبارٹریز بشمول قریبی نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (NIST) بولڈر لیبارٹریز; نیز امریکہ اور اس سے آگے کے ایرو اسپیس اور دفاعی ٹھیکیدار۔

"ہم نے سائنسی اور انجینئرنگ پراجیکٹس کی ایک رینج میں صارفین کے ذیلی کیلون کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ان کے ساتھ ہاتھ ملا کر کام کرنے کے لیے شہرت قائم کی ہے،" ڈاناہر بتاتے ہیں۔ ریڈیو فلکیات کے لیے سنگل فوٹون ڈٹیکٹر جیسے جدید استعمال کے معاملات پر غور کریں۔ ایکس رے اور نیوٹران بیم لائن تجربات؛ اور ہائی ٹمپریچر سپر کنڈکٹرز کی اسکیننگ پروب مائکروسکوپی اسٹڈیز۔

چارلی ڈیناہر "ہم نے صارفین کے ذیلی کیلون کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ان کے ساتھ ہاتھ ملا کر کام کرنے کی شہرت قائم کی ہے۔" (بشکریہ: Danaher Cryo)

"ہماری ترجیحی ترقی کی منڈیوں میں ابھرتی ہوئی کوانٹم ٹیک سپلائی چین ہے،" ڈاناہر نے مزید کہا، "جہاں کوانٹم سینسنگ، کوانٹم نیٹ ورکنگ اور کوانٹم کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز میں مواد R&D اور ڈیوائس کی ترقی کے لیے کرائیوجینک درجہ حرارت ضروری ہے۔"

داناہر، اپنی طرف سے، باہمی تعاون کے ساتھ جدت طرازی کے لیے کوئی اجنبی نہیں ہے۔ اپریل 2022 میں ڈاناہر کریو کو لانچ کرنے سے پہلے، اس نے کرائیوجینک ٹیکنیکل سروسز (سی ٹی ایس) اور ہائی پریسجن ڈیوائسز (ایچ پی ڈی) میں 25 سال سینئر پروڈکٹ ڈویلپمنٹ اور انجینئرنگ کے کرداروں میں گزارے - اس طرح کے اعلی درجے کے صارفین کے ساتھ مل کر کام کرتے ہوئے بوئنگ, جنرل ایٹمکس, لارنس لیورورم نیشنل لیبارٹری, ہارورڈ یونیورسٹی, ناسا اور NIST.

وہی ظاہری ذہن سازی ڈیناہر کریو میں تجارتی نقطہ نظر سے آگاہ کرتا ہے، کم از کم جب بات ٹیکنالوجی کی شراکت کی ہو تو۔ ان میں سب سے اہم کمپنی کا ٹائی اپ ہے۔ چیس ریسرچ کریوجینکس (CRC)، Sorption کولر بنانے والا برطانیہ کا ایک ماہر ذیلی Kelvin درجہ حرارت (یہاں تک کہ <0.1 K تک بھی) پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ "CRC کے ساتھ سٹریٹجک شراکت داری 18 ماہ سے قائم ہے،" ڈاناہر کہتے ہیں، "ہمارے مکمل طور پر مربوط ذیلی کیلون کرائیوسٹیٹ سسٹمز کے اندر بنیادی تعمیراتی بلاک کے طور پر کام کرنے والے چیس کولرز کے ساتھ۔"

ایک اور ہائی پروفائل پارٹنر ہے۔ لیڈن کریوجینکس, Danaher Cryo کے ساتھ پورے شمالی امریکہ میں ڈچ آلات بنانے والی کمپنی کے لیے ڈی لیشن ریفریجریٹر کی فروخت کا انتظام کر رہا ہے۔ "ہم صرف خریداری کے آرڈرز پر کارروائی نہیں کر رہے ہیں،" داناہر کہتے ہیں۔ "ہم لیڈن پروڈکٹس کی تنصیب، کمیشننگ اور قبولیت کے ساتھ ساتھ جاری سروس اور دیکھ بھال میں مدد فراہم کرتے ہیں۔"

گھر کے قریب، NIST اور کے ساتھ ٹیکنالوجی کا تعاون جاری ہے۔ کولوراڈو چٹان یونیورسٹی (CU Boulder)، جس کے ساتھ Danaher Cryo نام نہاد اڈاپٹیو کولنگ ٹیکنالوجی (ACT) پلس ٹیوب کرائیو کولر کے لیے خصوصی کمرشلائزیشن پارٹنر کے طور پر پوزیشن میں ہے۔ جبکہ موجودہ نسل کے پلس ٹیوب ریفریجریٹرز کو خاص طور پر مستحکم حالت، بنیادی درجہ حرارت کے آپریشن کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، ACT ڈیزائن کولنگ کارکردگی کی متحرک ٹیوننگ فراہم کرتا ہے - فعالیت جو خاص طور پر آپریشن کے کولڈاؤن مرحلے کے دوران اثر انداز ہوتی ہے۔

کوآپریٹو ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ ایگریمنٹ (CRADA) کے ذریعے کام کرتے ہوئے، Danaher Cryo کے پاس اب ACT ٹیکنالوجی کی اختراع (حال ہی میں CU Boulder کے ذریعے پیٹنٹ کیا گیا) کا لائسنس دینے کا ایک خصوصی اختیار ہے۔ "بڑے کرائیوجینک نظاموں میں ٹھنڈا ہونے کا وقت چند دنوں سے لے کر ایک ماہ سے زیادہ تک ہو سکتا ہے،" ڈاناہر کہتے ہیں۔ "ACT پلس ٹیوب ڈیزائن ان اوقات کو 50% سے زیادہ کم کر سکتا ہے - ورک فلو کی کارکردگی اور R&D پیداوری کے لحاظ سے ایک زبردست تجویز۔"

ٹھنڈی ٹیکنالوجیز، سرد سائنس

جب کہ ACT کرائیوجینک سسٹم کو 2025 کے دوسرے نصف میں مکمل تجارتی ریلیز کے لیے تیار کیا جا رہا ہے، ڈیناہر کریو پہلے سے ہی مسلسل کولنگ اور ون شاٹ کریوسٹیٹ سسٹمز کا ایک جامع پورٹ فولیو پیش کر رہا ہے – ایک پروڈکٹ پورٹ فولیو جسے نمائش میں پیش کیا جائے گا۔ امریکن فزیکل سوسائٹی (اے پی ایس) مارچ میٹنگ اگلے ہفتے منیاپولس، MN میں۔

مسلسل کولنگ سسٹم اپنے بنیادی درجہ حرارت کو غیر معینہ مدت تک برقرار رکھتے ہیں اور اس میں پونی (825 mK سے نیچے ٹھنڈا کرنے کی صلاحیت کے ساتھ)، برونکو (<300 mK) اور چارجر (100 mK سے نیچے ٹھنڈا کرنے کے لیے CRC کے منی ڈائلیشن ریفریجریٹر کے ساتھ مکمل طور پر مربوط) شامل ہیں۔ . دوسری طرف ون شاٹ کریوسٹیٹ سسٹمز 30 گھنٹے تک محدود وقت کے لیے کولنگ فراہم کرتے ہیں اور کولٹ (850 mK بیس ٹمپریچر)، Palomino (300 mK) اور Mustang (200 mK) پر مشتمل ہوتے ہیں۔

<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="اپنی طاقت کے لئے کھیلیں ڈیناہر کریو کے نئے کیولر سسپنشن اور نمونے کا مرحلہ کمپنی کے کسی بھی مسلسل کولنگ یا ون شاٹ کریوسٹیٹ سسٹم میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ (بشکریہ: Danaher Cryo)” title=” پاپ اپ میں تصویر کھولنے کے لیے کلک کریں” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/ultralow-temperature-innovation-integrated-cryostat-systems- اوپن-اپ-پروڈکٹیوٹی-گینز-فزکس-ورلڈ-2.jpg”> ڈینہر کریو کیولر معطلی اور نمونہ مرحلہ

اپنی طاقت کے لئے کھیلیں ڈیناہر کریو کے نئے کیولر سسپنشن اور نمونے کا مرحلہ کمپنی کے کسی بھی مسلسل کولنگ یا ون شاٹ کریوسٹیٹ سسٹم میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ (بشکریہ: Danaher Cryo)

قابل ذکر بات یہ ہے کہ ڈاناہر کریو ٹیم نے اس ماہ کے شروع میں اپنی پہلی کسٹمر انسٹالیشن کو شروع کیا، جس میں پونی کریوسٹیٹ نصب کیا گیا اور اسے امریکی محکمہ توانائی میں قبول کیا گیا۔ Argonne نیشنل لیبارٹری شکاگو کے مضافات میں۔ "ٹٹو مسلسل ذیلی کیلون کولنگ کو سرد علاقے تک رسائی کی آسانی اور نمونے کے تحت ٹیسٹ کے ساتھ جوڑتا ہے،" ڈاناہر بتاتے ہیں۔

ارگون کے سائنس دان نیوکلیئر فزکس میں ایپلی کیشنز کے لیے سپر کنڈکٹنگ-نانوائر پارٹیکل ڈیٹیکٹر کی جانچ اور ان کی خصوصیات کے لیے کریوسٹیٹ کا استعمال کریں گے۔ "ٹٹو کی بڑی تجرباتی جگہ کی وجہ سے، نظام کو ڈائسنگ سے پہلے مکمل ویفرز کی جانچ میں استعمال کیا جائے گا،" ڈاناہر نوٹ کرتا ہے۔ "بعد میں، ویفرز کو کاٹ دیا جائے گا اور منتخب کردہ چپس کو بیم لائن تجربات کے لیے تعینات کیا جائے گا۔"

ڈیناہر، اپنے حصے کے لیے، چارجر سسٹم کے اپسائیڈز کو بھی اجاگر کرنے کا خواہاں ہے - خاص طور پر، مسلسل 100 mK کولنگ "بغیر کسی پریشانی کے" عام طور پر ڈیلیشن ریفریجریٹرز سے وابستہ ہے۔ "ہم CRC کے Continuous Miniature Dilutor (CMD) سب سسٹم کا استحصال کر رہے ہیں،" وہ بتاتے ہیں۔ سی ایم ڈی ایک چھوٹا، خود ساختہ ریفریجریٹر ہے جس کے لیے صرف چند لیٹر ہیلیم گیس کی ضرورت ہوتی ہے۔ کسی بیرونی گیس ہینڈلنگ کی ضرورت نہیں ہے جس کے نتیجے میں پمپوں کے لیے درکار سروس ختم ہو جاتی ہے اور مہنگی گیس کے ضائع ہونے کے امکانات کم ہو جاتے ہیں۔

"توسیع کے لحاظ سے،" ڈاناہر نے مزید کہا، "چارجر کریوسٹیٹ کو 1 میٹر سے کم کی ضرورت ہوتی ہے۔² لیب کی جگہ - کمپیکٹ کنٹرول سسٹم کو شمار نہیں کرتے - جبکہ عام طور پر زیادہ تر ڈیلیشن ریفریجریٹرز اس سے دو گنا زیادہ استعمال کرتے ہیں۔"

دریں اثنا، اندرون خانہ، ڈاناہر اور اس کے چیف کریوسٹیٹ ڈیزائنر برائن شیفنر کے لیے مصنوعات کی مسلسل جدت ترجیح بنی ہوئی ہے۔ اس بات کو ذہن میں رکھتے ہوئے، ایک نئے Kevlar سسپنشن جو کہ کمپنی کے کسی بھی cryostats میں شامل کیا جا سکتا ہے APS مارچ میٹنگ میں بھی منظر عام پر لایا جائے گا۔ سیدھے الفاظ میں، کیولر سسپنشن کو کریوسٹیٹ کے اندر ضم کیا گیا ہے تاکہ سائنسدانوں کو CRC سورپشن کولر کو نقصان پہنچائے بغیر ٹھنڈے درجہ حرارت پر اپنا نمونہ یا اسمبلی انڈر ٹیسٹ انسٹال کرنے کا پلیٹ فارم فراہم کیا جا سکے۔

"کیولر سسپنشن ایک نمونے کے مرحلے کی حمایت کرتا ہے جو کولر سے قربت فراہم کرتا ہے،" ڈاناہر نے نتیجہ اخذ کیا۔ "اس طرح، ہم اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ کریوسٹیٹ سائنسی طور پر مفید ہے ایک ناہموار، پائیدار اور کشادہ نمونے کے مرحلے کی بدولت۔"