Research and Development - Brochure
Chân không là trung tâm của nghiên cứu và phát triển.
Từ các lĩnh vực tiên phong như vật lý năng lượng cao và mô phỏng không gian, đến nhiều ứng dụng rễ cỏ hơn, nơi bơm chân không rất quan trọng cho các thí nghiệm tại các trường đại học và phòng thí nghiệm tư nhân.
Tại Edwards, chúng tôi tạo ra công nghệ chân không để đáp ứng chính xác những nhu cầu này, thông qua các giải pháp sẵn có hoặc tùy chỉnh; từ lời khuyên ban đầu về mô hình hóa và thông số kỹ thuật đến triển khai và hỗ trợ, chúng tôi cung cấp môi trường chân không an toàn, ổn định theo kịp các nhu cầu phức tạp và phát triển về cả phân tích và khám phá.
Chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại bơm chân không và máy đo từ khí quyển đến chân không cực cao (UHV) và hơn thế nữa trong chân không cực cao (XHV):
- Dòng sản phẩm bơm chính kín dầu và bơm khô của chúng tôi đã trở thành tiêu chuẩn trong ngành nhờ độ tin cậy cao, khả năng hiệu suất và khả năng bảo dưỡng.
- Đối với các ứng dụng đòi hỏi chân không cao, dòng sản phẩm bơm turbo phân tử treo từ tính và ổ trục lai toàn diện của chúng tôi sẽ cung cấp tốc độ bơm từ 47 đến 4.300 ls -1.
- Trong các ứng dụng liên quan đến UHV và XHV, chúng tôi cung cấp một loạt các bơm thu ion toàn diện cũng như bơm thăng hoa titan và bơm thu không bay hơi đạt áp suất từ 10 -11 mbar trở xuống.
Hệ thống chân không cho vật lý năng lượng cao
Hệ thống chân không cho đồng bộ hóa, cyclotrons và linacs
Nghiên cứu vật lý năng lượng cao (HEP), còn được gọi là vật lý hạt, là một nhánh của vật lý nghiên cứu các hạt cơ bản và tương tác giữa chúng ở năng lượng cực cao. Nghiên cứu HEP thường liên quan đến việc sử dụng các chất tăng tốc hạt. Các cơ sở lớn này cung cấp các công cụ khoa học giúp tăng tốc các hạt đến tốc độ rất cao và sau đó va chạm với các hạt hoặc mục tiêu khác. Bằng cách phân tích các hạt được tạo ra trong các va chạm này, các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu về các đặc tính và hành vi của các hạt cơ bản và tương tác của chúng. Các ví dụ khác của HEP bao gồm các synchrotrons tạo ra các photon có cường độ cao và liên kết được sử dụng ví dụ trong việc xác định các cấu trúc phân tử phức tạp như protein.
Cũng như nghiên cứu vật lý năng lượng cao dẫn đến nhiều khám phá khoa học quan trọng trong những năm qua, nó cũng đã góp phần vào sự phát triển của các công nghệ như hình ảnh y tế và điều trị ung thư.
Trong HEP, mức chân không UHV hoặc thấp hơn được sử dụng để loại bỏ các phân tử khí còn lại khỏi đường dẫn của các hạt đang được tăng tốc. Nếu không, các hạt sẽ mất năng lượng và thay đổi hướng thông qua phân tử khí-hạt tán xạ; do đó, UHV là cần thiết để duy trì chùm tia hạt ổn định và được kiểm soát.
Hệ thống chân không cho chùm tia laser công suất cao
Chùm tia laser công suất cao đang ngày càng được sử dụng để nghiên cứu nhiều lĩnh vực, từ các lĩnh vực mới trong vật lý cơ bản đến các ứng dụng trong khoa học y tế, nghiên cứu vật liệu năng lượng mặt trời và quản lý vật liệu hạt nhân.
Các chùm tia laser này phải đi qua nhiều bộ khuếch đại để tạo ra các xung mạnh trong khoảng thời gian ngắn nhất (10 -18 giây hoặc ít hơn). Các hệ thống chân không lớn cần thiết để vận hành các chùm tia laser cường độ cao này có thiết kế rất phức tạp; độ ổn định chân không là điều quan trọng hàng đầu.
Tại Edwards, chúng tôi chuyên về khả năng mô hình hóa chân không với các công cụ, kỹ thuật và kinh nghiệm độc đáo. Điều này cho phép chúng tôi chọn đúng cấu hình đường ống và bơm, để đảm bảo hệ thống lắp đặt đạt được yêu cầu chân không của các thí nghiệm của khách hàng.
Hệ thống chân không để phát hiện sóng trọng lực
Sóng trọng lực là những gợn sóng trong độ cong của không gian-thời gian lan rộng như một sóng, di chuyển ra ngoài từ một nguồn như một hệ thống sao nhị phân. Phát hiện những sóng này giúp xác nhận lời giải thích về trọng lực như được dự đoán bởi lý thuyết tương đối của Einstein. Những sóng này được phát hiện bằng các máy đo nhiễu phức tạp trên mặt đất và có khả năng trong không gian.
Điều quan trọng là các đài quan sát chứa các máy đo nhiễu phải hoàn toàn sạch sẽ và cực kỳ ổn định vì chúng rất nhạy cảm với những rung động nhỏ nhất.
Do đó, toàn bộ máy đo nhiễu phải duy trì hoàn hảo nhất có thể về mặt quang học. Bất kỳ khí dư nào cũng sẽ ảnh hưởng đến phép đo, do đó chùm tia phải hoạt động trong điều kiện chân không siêu cao.
Chúng tôi đã cung cấp máy đo nhiễu trên toàn thế giới với các bơm chân không siêu cao. Máy dò Virgo ở Ý dựa vào bơm xoắn ốc khô XDS cho các thiết lập thí nghiệm, bao gồm hút chân không sơ bộ và nướng các buồng lớn. Virgo có hai ống dài 3 km, mỗi ống có đường kính 1,2 m, là các bình sóng trọng lực chân không siêu cao lớn nhất ở châu Âu và lớn thứ hai trên thế giới.
Đài quan sát sóng trọng lực Interferometer Laser (LIGO) là một thí nghiệm vật lý quy mô lớn và có các đài quan sát nằm ở 2 địa điểm cách nhau 3.000 km: Hanford S, Washington và Livingston, Louisiana, Hoa Kỳ. Họ là những người đầu tiên phát hiện sóng trọng lực vũ trụ và phát triển quan sát sóng trọng lực như một công cụ thiên văn. Chúng tôi đã hợp tác với LIGO trong hơn 20 năm, cung cấp bơm khô không dầu và bơm turbo phân tử treo từ tính STP.
Hệ thống chân không cho nghiên cứu nóng chảy hạt nhân
Hợp nhất hạt nhân là quá trình kết hợp các hạt nhân để tạo ra một nguyên tố có khối lượng nguyên tử cao hơn. Khi các hạt nhân nguyên tử kết hợp, chúng giải phóng một lượng năng lượng lớn, có thể là nguồn năng lượng.
Nghiên cứu trong lĩnh vực này liên quan đến các nỗ lực dựa trên sự kết hợp từ tính để tái tạo một phản ứng tương tự như phản ứng xảy ra trong mặt trời bằng cách kết hợp hai đồng vị của hyđro; deuterium và tritium, để tạo ra heli và neutron năng lượng. Trong các lò phản ứng nóng chảy kín từ tính, các phân tử khí phải được gia nhiệt đến nhiệt độ rất cao, lên đến 100 triệu độ C để tạo ra plasma được kiểm soát.
Nghiên cứu nóng chảy hạt nhân, phần lớn, liên quan đến sự hiểu biết về hành vi của huyết tương.
Một trong những thách thức lớn mà các nhà khoa học và kỹ sư nóng chảy phải đối mặt là khả năng duy trì huyết tương bằng cách duy trì áp suất chân không phù hợp. Do đó, nhu cầu về các hệ thống chân không quy mô lớn, hiệu quả đảm bảo nền chân không siêu cao trong các bình phản ứng lớn cũng như trong hệ thống đông lạnh xung quanh các cuộn từ trường siêu dẫn tạo ra từ trường cao để hạn chế huyết tương. Nhiệt độ rất cao, bức xạ ion hóa và từ trường cao là những thách thức đáng kể đối với bơm chân không, thiết bị đo và các phần cứng khác.
Để đáp ứng những nhu cầu không ngừng phát triển này, tại Edwards, chúng tôi đã thiết kế và phát triển một bơm tùy chỉnh đặc biệt, dựa trên công nghệ bơm turbomolecular nEXT của chúng tôi có khả năng cung cấp khả năng chống từ trường tăng đáng kể, cùng với tính linh hoạt của khả năng bảo trì cho người dùng cuối.
Hàn kín trơ là một cách tiếp cận khác để tạo ra huyết tương được kiểm soát; Edwards cũng tham gia vào việc cung cấp các công nghệ chân không tương thích.
Bơm chân không cho phòng thí nghiệm và cơ sở nghiên cứu
Từ phòng thí nghiệm trường học nhỏ nhất đến các dự án R&D quốc tế, chân không đang tạo điều kiện cho sự phát triển giáo dục và phát triển khoa học trên toàn cầu. Cho dù bạn đang tìm kiếm một máy bơm đơn hay giải pháp bơm hoàn chỉnh, các chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng hướng dẫn bạn qua quy trình lựa chọn ở mỗi bước.
Các trường đại học thực hiện một loạt các hoạt động đòi hỏi chân không, những hoạt động này sẽ khác nhau tùy thuộc vào ngành và bộ phận.
Ví dụ về chân không điển hình được sử dụng trong các khoa đại học bao gồm:
Vật liệu chế tạo
để tạo điều kiện cho các phản ứng trong điều kiện chân không, các tác vụ như bay hơi dung môi và chưng cất.
Khoa học vật lý và vật liệu
cho một loạt các thiết lập thí nghiệm;để nghiên cứu động lực học của khí hoặc plasma, để phân tích bề mặt mẫu trong môi trường UHV được kiểm soát hoặc để phát triển công nghệ lượng tử.
Kỹ thuật
ví dụ như để nghiên cứu trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ và tribology.
Sinh học
cho các ứng dụng như lọc, đông khô (sấy đông lạnh)và chuẩn bị mẫu bằng kính hiển vi điện tử.
Khoa học Môi trường
để phân tích mẫu không khí, theo dõi mức độ ô nhiễm, hoặc nghiên cứu thu giữ carbon trong môi trường được kiểm soát.
Nghiên cứu thiên văn học
để phủ kính viễn vọng và sản xuất các bộ phận quan trọng.
Địa chất học
cho các nhiệm vụ như phân tích các đồng vị ổn định và chiết xuất chất lỏng từ các mẫu địa chất.
Khoa học y tế và y sinh học
trong các ứng dụng như sấy đông các mẫu dược phẩm và kỹ thuật chụp hình tiên tiến.
Công nghệ nano
để tạo ra các môi trường được kiểm soát để sản xuất và xác định đặc tính của các vật liệu và thiết bị ở quy mô nano bao gồm công nghệ bán dẫn thế hệ tiếp theo.
Bơm chân không cho hộp đựng găng tay
Bơm chân không được sử dụng trong các hộp đựng găng tay để tạo và duy trì bầu không khí được kiểm soát để xử lý các vật liệu nhạy cảm với không khí, cũng như để giữ an toàn cho người thí nghiệm. Những không gian làm việc kín này ngăn ngừa nhiễm bẩn, điều này rất quan trọng khi làm việc với các sản phẩm như chất bán dẫn, vật liệu nano và mẫu sinh học. Trong R&D khoa học, hộp găng tay chân không tạo điều kiện cho việc tổng hợp các hợp chất mới, lắp ráp các thiết bị phức tạp và khám phá các quy trình tiên tiến đòi hỏi điều kiện chân không được kiểm soát cẩn thận.
Nhìn về phía trước, các ứng dụng tiềm năng của hộp đựng găng tay chân không rất lớn, từ việc nâng cao các thành phần điện toán lượng tử đến tăng cường công nghệ năng lượng sạch, nhấn mạnh vai trò quan trọng của chúng trong việc thúc đẩy đổi mới trong các lĩnh vực nghiên cứu đa dạng.
Bơm chân không để phủ thử nghiệm
Bơm chân không thường được sử dụng trong các quy trình phủ thử nghiệm để tạo ra và duy trì môi trường chân không trong quá trình lắng đọng các loại lớp phủ khác nhau, chẳng hạn như màng mỏng, lớp phủ cho pin mặt trời và lớp phủ bảo vệ cho thiết bị điện tử.
Nói chung, các quy trình liên quan đến việc đặt chất nền được phủ bên trong buồng chân không. Sau đó, bơm chân không được sử dụng để loại bỏ không khí và các khí khác khỏi buồng, tạo ra môi trường áp suất thấp. Sau khi khoang được hút chân không đến áp suất mong muốn, vật liệu phủ được đưa vào khoang dưới dạng khí hoặc hơi nước; chân không là rất quan trọng để duy trì điều kiện đồng nhất và có thể lặp lại. Vật liệu phủ dính vào bề mặt của chất nền và tạo thành một màng mỏng.
Có nhiều loại bơm chân không khác nhau được sử dụng trong các quy trình phủ thử nghiệm, chẳng hạn như bơm cánh quạt xoay, bơm màng và bơm turbo phân tử. Mỗi loại bơm đều có ưu và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn bơm phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của bình phủ chân không và các yêu cầu cụ thể của quy trình phủ.
Thiết bị chân không cho môi trường ăn mòn
Ngay cả khi bạn cần thiết bị chân không cho các ứng dụngăn mòn, bạn cũng có thể tin tưởng chúng tôi. Các phòng thí nghiệm hóa học thường sử dụng chân không để loại bỏ các chất bằng cách bay hơi hoặc để ngăn chặn phản ứng xảy ra.
Thiết bị chân không có khả năng chống ăn mòn tốt, đặc tính xử lý hơi nước và phân loại ATEX được cung cấp.
Thiết bị chân không để tính toán lượng tử
Tính toán lượng tử dựa trên việc sử dụng các bit lượng tử, hay qubit, có thể tồn tại trong một lớp phủ của nhiều trạng thái cùng một lúc. Những trạng thái này cực kỳ dễ vỡ và có thể dễ dàng bị gián đoạn bởi ngay cả một lượng nhiễu nhỏ từ môi trường xung quanh.
Để bảo vệ chống lại nhiễu này và để đạt được các trạng thái siêu dẫn cần thiết để tạo ra qubit, máy tính lượng tử thường được vận hành ở nhiệt độ cực thấp; gần bằng không tuyệt đối.
Máy tính lượng tử bẫy ion yêu cầu kiểm soát cẩn thận môi trường của chúng để duy trì trạng thái lượng tử của chúng. Điều này đòi hỏi phải sử dụng chân không XHV. Máy tính lượng tử dựa trên quang điện tử cũng yêu cầu thiết bị đông lạnh tùy chỉnh.
Chân không cũng rất quan trọng trong việc chế tạo và lắp ráp các thiết bị cho cảm biến lượng tử và phần cứng truyền thông.
Thiết bị chân không cho nghiên cứu không gian
Kể từ khi xuất hiện vào những năm 1960, việc thăm dò không gian quy mô lớn vẫn cực kỳ tốn kém và phải mô phỏng các môi trường thù địch nhất mà con người biết đến.
Một khi trên quỹ đạo, việc sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận thường là không thể, và vì những lý do này, điều quan trọng là các dự án không gian phải kiểm tra mạnh mẽ các công nghệ sẽ được sử dụng, từ toàn bộ vệ tinh, phi thuyền, đến từng bộ phận riêng lẻ.
Công nghệ chân không của chúng tôi mô phỏng các điều kiện giống như không gian trên Trái đất cho phép thực hiện một loạt các thử nghiệm, chẳng hạn như khả năng chống bức xạ, phạm vi nhiệt độ cao và khả năng tương thích vật liệu.
- Bơm chính và bơm UHV được sử dụng để sao chép chân không trong các lớp khí quyển của Trái đất với chân không của không gian liên sao; ở áp suất dưới 10 -10 mbar.
- Hệ thống chân không lạnh và làm mát mô phỏng môi trường cực lạnh từ -80°C trở xuống mà thiết bị không gian sẽ cần phải chịu được.
- Công nghệ sưởi ấm bên trong buồng chân không cho phép mô phỏng tải nhiệt cực cao của mặt trời; lên đến +180°C. Những điều kiện này rất cần thiết để kiểm tra khả năng tương thích và độ bền trong quá trình cất cánh/tái nhập.
- Ngoài ra, công nghệ chân không của Edwards có mặt trong một loạt các mô phỏng như máy đẩy ion, khả năng chống rung và thử nghiệm bụi không gian.
- Bơm của chúng tôi cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp môi trường sạch sẽ, không bụi cần thiết để xây dựng các công nghệ không gian.
Ngoài việc cung cấp các công nghệ hàng đầu, chẳng hạn như bơm chân không và giải pháp đông lạnh, trọng tâm của chúng tôi cũng là đảm bảo thị trường không gian có quyền tiếp cận tất cả các sản phẩm hỗ trợ từ máy dò rò rỉ, đo , các thành phầnvà phụ tùng thay thế. Chúng tôi hiểu rằng việc kiểm tra quan trọng chỉ có thể đạt được nếu 100% giải pháp chân không của bạn hoạt động.
- Sách quảng cáo
High Energy Physics - Brochure
