Research and Development - Brochure
A vákuum áll a kutatás és fejlesztés középpontjában.
Az olyan úttörő területektől, mint a nagy energiájú fizika és a térbeli szimuláció, a fűgyökér-alkalmazásokig, ahol a vákuumszivattyúk kritikus fontosságúak az egyetemeken és magánlaboratóriumokban végzett kísérletekhez.
Az Edwardsnál olyan vákuumtechnológiát hozunk létre, amely pontosan megfelel ezeknek az igényeknek, kész vagy személyre szabott megoldásokkal; a kezdeti tanácsadástól a modellezésen és a specifikációkon át a megvalósításig és a támogatásig, biztonságos, stabil vákuumkörnyezeteket biztosítunk, amelyek lépést tartanak az összetett és fejlődő igényekkel mind az elemzés, mind a felfedezés terén.
Vákuumszivattyúk és nyomásmérők teljes választékát kínáljuk az atmoszférikustól az ultramagas vákuumig (UHV) és azon túl az extrém magas vákuumig (XHV):
- A száraz és olajtömítésű elsődleges szivattyúk termékcsaládja a nagyfokú megbízhatóságuknak, teljesítményüknek és szervizelhetőségüknek köszönhetően az iparág szabványává vált.
- A nagyvákuumot igénylő alkalmazásokhoz a hibrid csapágyas és mágneses lebegő turbómolekuláris szivattyúk átfogó választéka 47 és 4300 ls -1 közötti szivattyúzási sebességet biztosít.
- Az UHV-t és XHV-t magában foglaló alkalmazásokhoz ionmegfogó szivattyúk, valamint nem párolgatható getter- és titán szublimációs szivattyúk átfogó választékát kínáljuk, amelyek 10-11 mbar vagy annál alacsonyabb nyomást érnek el.
Vákuumrendszerek a nagy energiájú fizika számára
Vákuumrendszerek szinkrotronokhoz, cyclotronokhoz és linákhoz
A nagy energiájú fizika (HEP) kutatása, más néven részecskefizika, a fizika egy ága, amely az alapvető részecskéket és azok közötti kölcsönhatásokat vizsgálja rendkívül nagy energiákon. A HEP kutatás jellemzően részecskegyorsítók használatát foglalja magában. Ezek a nagy létesítmények olyan tudományos eszközöket biztosítanak, amelyek a részecskéket nagyon nagy sebességre gyorsítják, majd más részecskékkel vagy célpontokkal ütköznek. Az ütközések során keletkező részecskék elemzésével a kutatók megismerhetik az alapvető részecskék tulajdonságait és viselkedését, valamint kölcsönhatásaikat. További példák a HEP-re az olyan szinkrotronok, amelyek nagy intenzitású és koherens fotonokat termelnek, amelyeket például komplex molekuláris struktúrák, például fehérjék meghatározására használnak.
A nagy energiájú fizikakutatás mellett, amely az évek során számos fontos tudományos felfedezéshez vezetett, hozzájárult az olyan technológiák fejlesztéséhez is, mint az orvosi képalkotás és a rákkezelés.
A HEP esetében az UHV vagy alacsonyabb vákuumszintek a maradék gázmolekulák eltávolítására szolgálnak a felgyorsuló részecskék útjából. Ellenkező esetben ezek a részecskék elveszítik az energiájukat és megváltoztatják irányukat a gázmolekulák részecskeszórásán keresztül; ezért UHV szükséges a részecskesugár stabil és szabályozott fenntartásához.
Vákuumrendszerek nagy teljesítményű lézersugarakhoz
A nagyteljesítményű lézersugarakat egyre inkább a legkülönbözőbb területeken használják, az alapfizika új területeitől kezdve az orvostudományban, a napenergia-anyagok tanulmányozásán át a nukleáris anyagok kezeléséig.
Ezeknek a lézersugaraknak több erősítőn kell áthaladniuk, hogy a legrövidebb időközönként (10-18 másodperc vagy annál rövidebb) erős impulzusokat hozhassanak létre. A nagy intenzitású lézersugarak működtetéséhez szükséges nagy vákuumrendszerek kialakítása rendkívül összetett; a vákuumstabilitás elsődleges fontosságú.
Az Edwards egyedi eszközeivel, technikáival és kiterjedt tapasztalatával a vákuummodellezési képességekre specializálódott. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy kiválasszuk a megfelelő csővezeték- és szivattyúkonfigurációkat, biztosítva, hogy a telepítés elérje ügyfeleink kísérleteinek vákuumkövetelményeit.
Vákuumrendszerek gravitációs hullámok észleléséhez
A gravitációs hullámok a tér-idő görbületében lévő hullámok, amelyek hullámként terjednek, kifelé haladva egy forrásból, például egy bináris csillagrendszerből. Ezeknek a hullámoknak az észlelése segít megerősíteni a gravitáció magyarázatát, ahogy azt Einstein relativitáselmélete előrejelezte. Ezeket a hullámokat komplex interferométerek észlelik a földön és potenciálisan az űrben.
Alapvető fontosságú, hogy az interferométereket tartalmazó megfigyelőhelyiségek tökéletesen tiszták és rendkívül stabilak legyenek, mivel nagyon érzékenyek a legkisebb rezgésekre is.
Ezért az egész interferométernek a lehető legoptimálisabb optikai állapotban kell maradnia. Bármilyen maradék gáz befolyásolná a mérést, ezért a fénysugárnak ultramagas vákuum mellett kell működnie.
Világszerte ultramagas vákuumszivattyúkat szállítunk az interferométerekhez. Az olaszországi Virgo detektor XDS száraz csigás szivattyúkat használ a kísérleti beállításokhoz, beleértve a nagy kamrák előevakuálását és kisütését. A Virgo két 3 km hosszú, egyenként 1,2 m átmérőjű csővel rendelkezik, amelyek Európa legnagyobb ultramagas vákuumú gravitációs hullámhajói, és a világ második legnagyobbjai.
A Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) egy nagy léptékű fizikai kísérlet, amelynek 2, 3000 km-re lévő telephelyén találhatók megfigyelőközpontok: Hanford S, Washington és Livingston, Louisiana, USA. Ők voltak az elsők, akik kozmikus gravitációs hullámokat észleltek, és a gravitációs hullámokat csillagászati eszközként fejlesztették ki. Több mint 20 éve működünk együtt a LIGO vállalattal, olajmentes száraz szivattyúkat és STP mágneses lebegő turbómolekuláris szivattyúkat szállítva.
Vákuumrendszerek a nukleáris fúzió kutatásához
A nukleáris fúzió a nukleuszok összekapcsolásának folyamata egy magasabb atomtömegű elem előállításához. Amikor az atommagok egyesülnek, nagy mennyiségű energiát bocsátanak ki, ami energiaforrás lehet.
Az ezen a területen végzett kutatások magukban foglalják a mágneses elhatároláson alapuló fúziós kísérleteket, amelyek a napon előfordulóhoz hasonló reakciót hoznak létre két hidrogénizotóp, a deuterium és a tritium egyesítésével, hélium és energetikus neutronok létrehozása érdekében. A mágneses zárt fúziós reaktorokban a gázmolekulákat nagyon magas hőmérsékletre, akár 100 millió Celsius fokra kell melegíteni a szabályozott plazma létrehozásához.
A nukleáris fúziós kutatás nagyrészt magában foglalja a plazma viselkedésének megértését.
A fúziós kutatók és mérnökök egyik fő kihívása a plazma fenntartásának képessége a megfelelő vákuumnyomás fenntartásával. Ezért nagyméretű, hatékony vákuumrendszerekre van szükség, amelyek ultramagas vákuumplatformot biztosítanak a nagy reaktoredényekben, valamint a kriogén rendszerben is, amely a szupervezető mágnesesmező-tekercseket körülveszi, amelyek erős mágneses mezőket hoznak létre a plazma bezárásához. A nagyon magas hőmérsékletek, az ionizáló sugárzás és az erős mágneses mezők jelentős kihívást jelentenek a vákuumszivattyúk, a műszerek és egyéb hardverek számára.
Az egyre változó igények kielégítése érdekében az Edwards nEXT turbómolekuláris szivattyútechnológián alapuló speciális, személyre szabott szivattyút tervezett és fejlesztett ki, amely jelentősen megnövelt mágnesesmező-ellenállást, valamint a végfelhasználó általi szervizelhetőség rugalmasságát biztosítja.
A kontrollált plazmák létrehozásának másik megközelítése az inerciális elzárásos fúzió; az Edwards hasonlóan részt vesz a kompatibilis vákuumtechnológiák biztosításában.
Vákuumszivattyúk laboratóriumokhoz és kutatási létesítményekhez
A legkisebb iskolai laboratóriumtól a nemzetközi kutatás-fejlesztési projektekig, a vákuum világszerte elősegíti az oktatási fejlesztést és a tudományos fejlődést. Akár egyetlen szivattyút, akár teljes szivattyúzási megoldást keres, szakértőink rendelkezésére állnak, hogy végigvezessék Önt a kiválasztási folyamat minden lépésén.
Az egyetemek számos olyan tevékenységet végeznek, amelyek vákuumot igényelnek, és ezek a tudományágaktól és részlegektől függően változnak.
Példák az egyetemi osztályokon használt tipikus vákuumra:
Vegyi anyagok
hogy megkönnyítsék a reakciókat vákuumban, az olyan feladatokat, mint az oldószerpárolgás és a desztilláció.
Fizika és anyagtudomány
széles körű kísérleti beállításokhoz;gázok vagy plazmadinamika tanulmányozásához, minták felületének elemzéséhez szabályozott UHV-környezetben vagy kvantumtechnológiák fejlesztéséhez.
Műszaki tervezés
például a repülőgépipar és a tribológia területén végzett tanulmányokhoz.
Biológia
olyan alkalmazásokhoz, mint a szűrés, a liofilizálás (fagyasztott szárítás)és az elektronmikroszkópos minta-előkészítés.
Környezetvédelem
levegőminták elemzésére, a szennyezési szintek monitorozására, vagy szén-dioxid-leválasztási kutatásokra ellenőrzött környezetben.
Csillagászat
teleszkópos tükrök bevonatolásához és kritikus alkatrészek gyártásához.
Geológia
olyan feladatokhoz, mint a stabil izotópok elemzése és a folyadékok kinyerése geológiai mintákból.
Orvosi és orvosbiológiai tudományok
olyan alkalmazásokban, mint a gyógyszeripari minták fagyasztva szárítása és fejlett képalkotási technikák.
Nanotechnológia
ellenőrzött környezetek létrehozása nano méretű anyagok és eszközök gyártásához és jellemzéséhez, beleértve a félvezető technológiák következő generációját is.
Vákuumszivattyúk kesztyűtartókhoz
A vákuumszivattyúkat kesztyűtartókban használják szabályozott légkör létrehozására és fenntartására a levegőre érzékeny anyagok kezelése során, valamint a kísérletező biztonságának megőrzésére. Ezek a zárt munkaterek megakadályozzák a szennyeződést, ami létfontosságú az olyan termékeken való munkavégzéshez, mint a félvezetők, a nanoanyagok és a biológiai minták. A tudományos kutatás-fejlesztésben a vákuumos kesztyűtartók megkönnyítik az új vegyületek szintézisét, a bonyolult eszközök összeszerelését és a legkorszerűbb folyamatok felfedezését, amelyek gondos vezérlést igényelnek a vákuum körülmények között.
Jövőbe tekintve a vákuumos kesztyűtartók alkalmazási lehetőségei óriásiak, a kvantumszámítási komponensek fejlesztésétől a tisztaenergia-technológiák fejlesztéséig, hangsúlyozva az innováció ösztönzésében betöltött kulcsfontosságú szerepüket a különböző tanulmányi területeken.
Vákuumszivattyúk kísérleti bevonatoláshoz
A vákuumszivattyúkat gyakran használják a kísérleti bevonatolási folyamatokban a vákuumkörnyezet létrehozására és fenntartására különböző típusú bevonatok, például vékony filmek, napelemek bevonatai és elektronikus eszközök védőbevonatai felhordása során.
Általánosságban elmondható, hogy a bevonni kívánt szubsztrátot vákuumkamrába helyezik. A vákuumszivattyú ezután a levegő és más gázok eltávolítására szolgál a kamrából, alacsony nyomású környezetet létrehozva. Miután a kamrát a kívánt nyomásra evakuálták, a bevonatanyag gáz vagy gőz formájában kerül a kamrába; a vákuum létfontosságú az egységes és replikálható feltételek fenntartásához. A bevonatanyag hozzátapad a hordozófelülethez, és vékony réteget képez.
Különböző típusú vákuumszivattyúkat használnak a kísérleti bevonatolási folyamatokban, például forgólapátos szivattyúkat, membránszivattyúkat és turbomolekuláris szivattyúkat. Mindegyik szivattyútípusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, és a szivattyú kiválasztása nagyban függ a vákuumbevonatoló tartály méretétől és a bevonási folyamat specifikus követelményeitől.
Vákuumberendezések korrozív környezetekhez
Még akkor is bízhat bennünk, ha korrozív alkalmazásokhoz vákuumberendezésre van szüksége. A vegyipari laboratóriumok általában vákuumot használnak az anyagok elpárolgással történő eltávolítására vagy a reakciók leállítására.
Jó korrózióállósággal, gőzkezelési tulajdonságokkal és ATEX-besorolással rendelkező vákuumberendezéseket biztosítunk.
Vákuumberendezések kvantumszámításhoz
A kvantumszámítás kvantumbitek, vagy kvantumbitek használatán alapul, amelyek több állapot egyidejű rétegében létezhetnek. Ezek az állapotok rendkívül törékenyek, és a környezetükből származó kis mennyiségű interferencia is könnyen megzavarhatja őket.
Ezen interferencia elleni védelem érdekében, valamint a kvbitek létrehozásához szükséges szupravezető állapotok elérése érdekében a kvantumszámítógépeket jellemzően rendkívül alacsony hőmérsékleten működtetik; az abszolút nullához közelítve.
A kvantumállapotok fenntartásához az ioncsapdában lévő kvantumszámítógépek környezetük gondos ellenőrzését igénylik. Ehhez XHV vákuumot kell használni. A fotonikán alapuló kvantumszámítógépek emellett személyre szabott kriogenikát igényelnek.
A vákuum szintén kulcsfontosságú a kvantumérzékelők és a kommunikációs hardverek eszközeinek gyártásában és összeszerelésében.
Vákuumberendezések űrkutatáshoz
Az 1960-as évek megjelenése óta a nagyszabású űrkutatás még mindig rendkívül drága, és az ember által ismert legellenségesebb környezeteket kell szimulálnia.
Ha már a pályán van, gyakran lehetetlen megjavítani vagy kicserélni az alkatrészeket, ezért létfontosságú, hogy az űrprojektek intenzíven teszteljék a felhasználandó technológiákat, egész műholdaktól és űrhajóktól egészen az egyes alkatrészekig.
Vákuumtechnológiáink szimulálják a Földön az űrszerű körülményeket, amelyek lehetővé teszik a vizsgálatok széles spektrumának elvégzését, például a sugárzással szembeni ellenállást, a magas hőmérsékleti tartományokat és az anyagok kompatibilitását.
- Az elsődleges és az UHV szivattyúk a Föld légkörének rétegeiben lévő vákuum replikálására szolgálnak a csillagközi térben lévő rétegekhez képest; 10-10 mbar alatti nyomáson.
- A kriovákuum- és hűtőrendszerek szimulálják a -80°C-os vagy annál alacsonyabb hőmérsékletű szélsőségesen hideg környezeteket, amelyeknek az űrberendezéseknek ellen kell állniuk.
- A vákuumkamrákban alkalmazott fűtési technológiák lehetővé teszik a szélsőséges napenergia-terhelések szimulálását, akár +180°C-ig. Ezek a feltételek elengedhetetlenek a kompatibilitás és a tartósság teszteléséhez a felszállás/visszaszállás során.
- Ezenkívül az Edwards vákuumtechnológiái számos szimulációban szerepelnek, például ionos hajtóművek, rezgésállóság és űrporvizsgálat.
- Szivattyúink emellett kulcsfontosságúak ahhoz, hogy tiszta, pormentes környezetet biztosítsanak, amelyre az űrtechnológiák építéséhez szükség van.
Amellett, hogy élvonalbeli technológiákat kínálunk, például vákuumszivattyúkat és kriogén megoldásokat, arra is összpontosítunk, hogy biztosítsuk, hogy az űrhajózási piac minden támogató termékhez hozzáférjen, a szivárgásérzékelőktől, a mérőeszközöktől , az alkatrészektőlés a pótalkatrészektől kezdve. Tisztában vagyunk azzal, hogy a kritikus tesztelés csak akkor érhető el, ha vákuummegoldása 100%-ban működőképes.
- Ismertető
High Energy Physics - Brochure
