Research and Development - Brochure
Vakuum adalah inti penyelidikan dan pembangunan.
Dari bidang perintis seperti fizik tenaga tinggi dan simulasi angkasa, hingga aplikasi yang lebih asas, di mana pam vakum adalah kritikal untuk eksperimen di universiti dan makmal swasta.
Di Edwards, kami mencipta teknologi vakum untuk memenuhi permintaan ini dengan tepat, melalui penyelesaian siap pakai atau yang dibuat khas; dari nasihat awal mengenai pemodelan dan spesifikasi hingga pelaksanaan dan sokongan, kami menyediakan persekitaran vakum yang selamat dan stabil yang dapat memenuhi tuntutan kompleks dan berkembang dalam analisis dan penemuan.
Kami menawarkan pelbagai jenis pam vakum dan pengukur dari atmosfera hingga vakum ultra-tinggi (UHV) dan seterusnya dalam vakum ekstrem-tinggi (XHV):
- Pelbagai pam utama kering dan pam utama yang ditutup dengan minyak kami telah menjadi standard industri kerana kebolehpercayaannya yang tinggi, kemampuan prestasi dan kemudahan penyelenggaraan.
- Untuk aplikasi yang memerlukan vakum tinggi, rangkaian komprehensif galas hibrid dan pam turbomolekul pengapungan magnet kami akan menyediakan kelajuan pam dari 47 hingga 4,300 ls-1.
- Dalam aplikasi yang melibatkan UHV dan XHV, kami menawarkan pelbagai pam ion tangkapan serta pam getter tidak menguap dan pam sublimasi titanium yang mencapai tekanan 10-11 mbar atau lebih rendah.
Sistem vakum untuk fizik tenaga tinggi
Sistem vakum untuk sinkrotron, siklotron dan linac
Penyelidikan fizik tenaga tinggi (HEP), juga dikenali sebagai fizik zarah, adalah satu cabang fizik yang mengkaji zarah-zarah asas dan interaksi antara mereka pada tenaga yang sangat tinggi. Penyelidikan HEP biasanya melibatkan penggunaan pemecut zarah. Kemudahan besar ini menyediakan instrumen saintifik yang mempercepatkan zarah kepada kelajuan yang sangat tinggi dan kemudian bertembung dengan zarah atau sasaran lain. Dengan menganalisis zarah-zarah yang dihasilkan dalam perlanggaran ini, para penyelidik dapat mempelajari tentang sifat dan tingkah laku zarah-zarah asas serta interaksi mereka. Contoh HEP lain termasuk sinkrotron yang menghasilkan foton berintensiti tinggi dan koheren yang digunakan sebagai contoh dalam penentuan struktur molekul kompleks seperti protein.
Selain penyelidikan fizik tenaga tinggi yang membawa kepada banyak penemuan saintifik penting sepanjang tahun, ia juga telah menyumbang kepada pembangunan teknologi seperti pengimejan perubatan dan rawatan kanser.
Dalam HEP, tahap vakum UHV atau lebih rendah digunakan untuk mengeluarkan molekul gas sisa dari laluan zarah yang sedang dipercepat. Jika tidak, ini menyebabkan zarah kehilangan tenaga dan mengubah arah melalui penyebaran zarah-molekul gas; oleh itu, UHV diperlukan untuk mengekalkan pancaran zarah yang stabil dan terkawal.
Sistem vakum untuk sinar laser berkuasa tinggi
Sinar laser berkuasa tinggi semakin banyak digunakan untuk menyelidik pelbagai bidang, dari bidang baru dalam fizik asas hingga aplikasi dalam sains perubatan, kajian bahan solar dan pengurusan bahan nuklear.
Sinar laser ini mesti melalui pelbagai penguat untuk menghasilkan denyutan yang kuat dalam selang masa yang paling singkat (10-18 saat atau lebih rendah). Sistem vakum besar yang diperlukan untuk mengendalikan sinar laser berintensiti tinggi ini sangat kompleks dalam reka bentuknya; kestabilan vakum adalah sangat penting.
Di Edwards, kami telah mengkhususkan diri dalam keupayaan pemodelan vakum dengan alat, teknik dan pengalaman luas kami yang unik. Ini membolehkan kami memilih konfigurasi paip dan pam yang betul, untuk memastikan pemasangan memenuhi keperluan vakum bagi eksperimen pelanggan kami.
Sistem vakum untuk pengesanan gelombang graviti
Gelombang graviti adalah gelombang dalam kelengkungan ruang-waktu yang merambat sebagai gelombang, bergerak ke luar dari sumber seperti sistem bintang binari. Mengesan gelombang ini membantu mengesahkan penjelasan tentang graviti seperti yang diramalkan oleh teori relativiti Einstein. Gelombang ini dikesan menggunakan interferometer yang kompleks di bumi dan berpotensi di angkasa.
Adalah penting bahawa observatori yang menempatkan interferometer adalah sangat bersih dan stabil kerana ia sangat sensitif terhadap getaran yang paling kecil.
Oleh itu, keseluruhan interferometer mesti kekal seoptik yang mungkin. Sebarang gas residu akan mempengaruhi pengukuran, jadi sinar cahaya mesti beroperasi dalam keadaan vakum ultra-tinggi.
Kami telah membekalkan interferometer di seluruh dunia dengan pam vakum ultra-tinggi. Pendeteksi Virgo di Itali bergantung pada pam gulung kering XDS untuk persediaan eksperimennya, termasuk pra-evakuasi dan pengeringan ruang besar. Virgo mempunyai dua tiub sepanjang 3 km, masing-masing berdiameter 1,2 m, yang merupakan kapal gelombang graviti ultra-tinggi vakum terbesar di Eropah, dan kedua terbesar di dunia.
Observatori Gelombang Gravitasi Interferometer Laser (LIGO) adalah eksperimen fizik berskala besar dan mempunyai observatori yang terletak di 2 lokasi yang berjarak 3,000 km: Hanford S, Washington dan Livingston, Louisiana, AS. Mereka adalah yang pertama mengesan gelombang graviti kosmik dan mengembangkan pemerhatian gelombang graviti sebagai alat astronomi. Kami telah bekerjasama dengan LIGO selama lebih 20 tahun, membekalkan pam kering tanpa minyak dan pam turbomolekul terangkat secara magnet STP.
Sistem vakum untuk penyelidikan fusi nuklear
Fusi nuklear adalah proses menggabungkan nukleus untuk menghasilkan elemen dengan jisim atom yang lebih tinggi. Apabila nukleus atom bergabung, mereka melepaskan sejumlah besar tenaga, yang boleh menjadi sumber kuasa.
Penyelidikan dalam bidang ini melibatkan usaha pemadatan magnetik untuk mencipta reaksi yang serupa dengan yang berlaku di matahari dengan menggabungkan dua isotop hidrogen; deuterium dan tritium, untuk menghasilkan helium dan neutron berenergi. Dalam reaktor fusi penahanan magnet, molekul gas perlu dipanaskan kepada suhu yang sangat tinggi, sehingga 100 juta darjah Celsius untuk mencipta plasma yang terkawal.
Penyelidikan fusi nuklear, sebahagian besarnya, melibatkan pemahaman tentang tingkah laku plasma.
Salah satu cabaran utama yang dihadapi oleh saintis dan jurutera pemfusionan adalah keupayaan untuk mengekalkan plasma dengan mengekalkan tekanan vakum yang tepat. Oleh itu, terdapat keperluan untuk sistem vakum berskala besar yang berkesan yang memastikan platform vakum ultra-tinggi dalam kapal reaktor besar dan juga dalam sistem kriogenik yang mengelilingi gegelung medan magnet superkonduktor yang mencipta medan magnet tinggi untuk mengehadkan plasma. Suhu yang sangat tinggi, radiasi pengion dan medan magnet yang tinggi adalah cabaran yang signifikan bagi pam vakum, instrumen dan perkakasan lain.
Untuk memenuhi permintaan yang sentiasa berkembang ini, kami di Edwards telah merancang dan membangunkan pam khas yang dibuat khusus, berdasarkan teknologi nEXT turbomolecular pump kami yang mampu memberikan ketahanan medan magnet yang meningkat dengan ketara, bersama dengan fleksibiliti untuk penyelenggaraan oleh pengguna akhir.
Fusi pengekangan inersia adalah satu lagi pendekatan untuk mencipta plasma terkawal; Edwards juga terlibat dalam menyediakan teknologi vakum yang serasi.
Pam vakum untuk makmal dan kemudahan penyelidikan
Dari makmal sekolah terkecil, hingga projek R&D antarabangsa, vakum memudahkan pembangunan pendidikan dan evolusi saintifik di seluruh dunia. Sama ada anda mencari pam tunggal atau penyelesaian pam yang lengkap, pakar kami sedia membantu anda melalui proses pemilihan pada setiap langkah.
Universiti menjalankan pelbagai aktiviti yang memerlukan vakum, ini akan berbeza bergantung kepada disiplin dan jabatan.
Contoh vakum yang biasa digunakan di jabatan universiti termasuk:
Kimia
untuk memudahkan reaksi dalam keadaan vakum, tugas seperti penyejatan pelarut dan penyulingan.
Fizik dan sains bahan
untuk pelbagai jenis persediaan eksperimen; untuk mengkaji dinamik gas atau plasma, untuk menganalisis permukaan sampel dalam persekitaran UHV yang terkawal atau untuk pembangunan teknologi kuantum.
Kejuruteraan
contohnya untuk pengajian dalam bidang aeroangkasa dan tribologi.
Biologi
untuk aplikasi seperti penapisan, lyophilization (pengeringan beku) dan penyediaan sampel mikroskop elektron.
Sains Alam Sekitar
untuk menganalisis sampel udara, memantau tahap pencemaran, atau penyelidikan penangkapan karbon dalam persekitaran terkawal.
Astronomi
untuk lapisan cermin teleskop dan pembuatan komponen penting.
Geologi
untuk tugas seperti menganalisis isotop stabil dan mengekstrak cecair daripada sampel geologi.
Sains perubatan dan bioperubatan
dalam aplikasi seperti pengeringan beku sampel farmaseutikal dan teknik pengimejan lanjutan.
Nanoteknologi
untuk mencipta persekitaran terkawal bagi pengeluaran dan pengkarakteran bahan dan peranti berskala nano termasuk generasi seterusnya teknologi semikonduktor.
Pam vakum untuk kotak sarung tangan
Pam vakum digunakan dalam kotak sarung tangan untuk mencipta dan mengekalkan atmosfera terkawal bagi mengendalikan bahan yang sensitif terhadap udara, serta menjaga keselamatan eksperimen. Ruang kerja tertutup ini mencegah pencemaran yang penting untuk bekerja pada produk seperti semikonduktor, nanomaterial, dan sampel biologi. Dalam R&D saintifik, kotak sarung vakum memudahkan sintesis sebatian novel, pemasangan peranti yang rumit, dan penerokaan proses terkini yang memerlukan keadaan vakum yang dikawal dengan teliti.
Melihat ke hadapan, potensi aplikasi kotak sarung vakum adalah luas, dari memajukan komponen pengkomputeran kuantum hingga meningkatkan teknologi tenaga bersih, menekankan peranan penting mereka dalam memacu inovasi di pelbagai bidang pengajian.
Pam vakum untuk salutan eksperimen
Pam vakum biasanya digunakan dalam proses salutan eksperimen untuk mencipta dan mengekalkan persekitaran vakum semasa pemendapan pelbagai jenis salutan, seperti filem nipis, salutan untuk sel solar, dan salutan pelindung untuk peranti elektronik.
Secara umum, prosesnya melibatkan meletakkan substrat yang akan dilapisi di dalam ruang vakum. Pam vakum kemudian digunakan untuk mengeluarkan udara dan gas-gas lain dari ruang, mencipta persekitaran tekanan rendah. Setelah ruang telah dikosongkan ke tekanan yang diingini, bahan lapisan diperkenalkan ke dalam ruang dalam bentuk gas atau wap; vakum adalah penting untuk mengekalkan keadaan yang seragam dan boleh diulang. Bahan lapisan melekat pada permukaan substrat dan membentuk filem nipis.
Terdapat pelbagai jenis pam vakum yang digunakan dalam proses salutan eksperimen, seperti pam bilah berputar, pam diafragma, dan pam turbomolekul. Setiap jenis pam mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri, dan pemilihan pam sangat bergantung kepada saiz bekas salutan vakum dan keperluan khusus proses salutan.
Peralatan vakum untuk persekitaran korosif
Walaupun anda memerlukan peralatan vakum untuk aplikasi yang korosif, anda boleh bergantung kepada kami. Makmal kimia biasanya menggunakan vakum untuk sama ada mengeluarkan bahan melalui penyejatan atau untuk menghentikan reaksi daripada berlaku.
Peralatan vakum dengan rintangan kakisan yang baik, ciri pengendalian wap dan klasifikasi ATEX disediakan.
Peralatan vakum untuk pengkomputeran kuantum
Pengkomputeran kuantum bergantung pada penggunaan bit kuantum, atau qubit, yang boleh wujud dalam superposisi pelbagai keadaan secara serentak. Negara-negara ini sangat rapuh dan boleh dengan mudah terganggu oleh walaupun sedikit gangguan dari persekitaran mereka.
Untuk melindungi daripada gangguan ini dan mencapai keadaan superkonduktor yang diperlukan untuk mencipta qubit, komputer kuantum biasanya beroperasi pada suhu yang sangat rendah; hampir mencapai sifar mutlak.
Komputer kuantum ion terperangkap memerlukan kawalan yang teliti terhadap persekitaran mereka untuk mengekalkan keadaan kuantum mereka. Ini memerlukan penggunaan vakum XHV. Komputer kuantum berasaskan fotonik juga memerlukan kriogenik yang khusus.
Vakuum juga penting dalam pembuatan dan pemasangan peranti untuk sensor kuantum dan perkakasan komunikasi.
Peralatan vakum untuk penyelidikan angkasa
Sejak kemunculannya pada tahun 1960-an, penerokaan angkasa berskala besar masih sangat mahal dan perlu mensimulasikan persekitaran yang paling tidak mesra yang diketahui oleh manusia.
Setelah berada dalam orbit, membaiki atau menggantikan komponen sering kali mustahil, dan atas sebab-sebab ini, adalah penting bagi projek angkasa untuk menguji dengan teliti teknologi yang akan digunakan, dari satelit keseluruhan, kapal angkasa, hingga setiap komponen individu.
Teknologi vakum kami mensimulasikan keadaan seperti di angkasa di bumi yang membolehkan pelbagai ujian dijalankan, seperti ketahanan terhadap radiasi, julat suhu tinggi dan kesesuaian bahan.
- Pam utama dan pam UHV digunakan untuk meniru vakum dalam lapisan atmosfera Bumi kepada ruang antara bintang; pada tekanan di bawah 10-10 mbar.
- Sistem vakum kriogenik dan penyejukan mensimulasikan persekitaran sejuk yang ekstrem pada -80°C atau lebih rendah yang perlu ditahan oleh peralatan angkasa.
- Teknologi pemanasan dalam ruang vakum membolehkan simulasi beban haba solar yang ekstrem; sehingga +180°C. Keadaan ini penting untuk menguji keserasian dan ketahanan semasa berlepas/masuk semula.
- Selain itu, teknologi vakum Edwards terdapat dalam pelbagai simulasi seperti pendorong ion, ketahanan getaran dan ujian debu angkasa.
- Pam kami juga penting dalam menyediakan persekitaran bersih dan bebas habuk yang diperlukan untuk membina teknologi angkasa.
Selain menyediakan teknologi barisan hadapan, seperti pam vakum dan penyelesaian kriogenik, tumpuan kami juga adalah untuk memastikan pasaran angkasa mempunyai akses kepada semua produk sokongan daripada pengesan kebocoran, pengukuran, komponen, dan alat ganti. Kami memahami bahawa ujian kritikal hanya dapat dicapai jika 100% penyelesaian vakum anda berfungsi.
- Brosur
High Energy Physics - Brochure
