Research and Development - Brochure
真空是研發的核心所在。
從高能量物理和空間模擬等尖端領域，乃至大學和私人實驗室中較基層的應用，真空泵浦皆是不可或缺的關鍵。
在愛德華，我們創造了完全符合這些需求的真空技術，不論現成產品或訂製解決方案，從建模和規格的初步建議到實作和支援，我們都可以提供安全、穩定的真空環境，能跟上分析和探勘領域中複雜且不斷進化的需求。
我們的真空泵浦產品與儀表陣容種類齊全，從大氣乃至超高真空 (UHV)，甚至是極高真空 (XHV) 的使用情境皆能因應：
- 我們的乾式和油封式初級泵浦可靠性高、效能優異，且可維護性佳，已成為業界標竿。
- 對於需要高真空的應用，我們全面的混合軸承和磁浮渦輪分子泵浦系列可提供 47 至 4,300 ls-1 的抽氣速度。
- 在涉及 UHV 和 XHV 的應用中，我們提供了一系列的 吸附型離子泵浦，以及非蒸散型吸附和鈦昇華泵浦 ，可實現 10-11 mbar 或更低的壓力。
適用於高能量物理學的真空系統
適用於同步加速器、迴旋加速器和直線加速器的真空系統
高能量物理學 (HEP) 研究又稱為 粒子物理學，是物理學的一個分支，研究基本粒子和粒子在極高能量時的互動。HEP 研究通常會使用粒子加速器。這些大型設施內有科學儀器，用以將粒子加速至極高速，並讓它與其他粒子或目標進行碰撞。透過分析這些因碰撞所產生的粒子，研究人員可以瞭解基本粒子的性質和行為以及其互動情形。其他 HEP 的例子包括同步加速器，可產生高強度且同調的光子，應用在測定如蛋白質的複雜分子結構。
多年來高能量物理學研究不僅帶來許多重要科學發現，也促成了醫療造影和癌症治療等技術的發展。
在 HEP 中，UHV 或更低的真空等級可用於清除加速粒子路徑中的殘餘氣體分子。殘餘氣體分子會導致粒子失去能量，並使其因氣體分子-粒子散射而改變方向，因此需要運用 UHV 來確保粒子束可維持穩定受控。
適用於高功率雷射光束的真空系統
從基礎物理學的新興領域到醫學、太陽能材料研究和核材料管理中的應用，高功率雷射光束廣泛用於多種類型的研究勘查。
這些雷射光束必須穿過多個放大器，以在最短的時間間隔 (10- 18 秒或更短時間) 內產生強大的脈衝。操作這些高強度雷射光束所需的大型真空系統在設計上極其複雜，而真空穩定性乃是重中之重。
在愛德華，我們擁有獨特的工具、技術與豐富的經驗，專精於真空建模。我們能選擇正確的管道系統與泵浦配置，確保安裝能達到客戶實驗的真空需求。
適用於重力波偵測的真空系統
重力波是時空曲率中的波紋漣漪，它們以波的形式從雙星系統等源頭向外傳播。偵測這些波有助於確認愛因斯坦相對論所預測的引力解釋。這些波係透過地面和太空中的干涉儀進行偵測。
裝有干涉儀的天文台必須非常乾淨且極其穩定，因為干涉儀極度敏感，連最些微的振動都會感測到。
因此，整個干涉儀必須盡可能在光學層面保持完美。任何殘留氣體都會影響測量，因此必須在超高真空下運作光束。
我們為全世界的干涉儀使用者提供超高真空泵浦。義大利的 Virgo 偵測器仰賴 XDS 乾式渦捲泵浦進行實驗設置，包括前級抽真空和大腔體真空烘烤應用。Virgo 有兩根長 3 km、直徑為 1.2 m 的圓柱管，是歐洲最大的超高真空重力波腔體，也是世界第二大的超高真空重力波腔體。
雷射干涉儀重力波天文台 (LIGO) 是一項大規模的物理實驗，並且在彼此相隔 3,000 公里的兩處設有天文台，位置分別是美國華盛頓州的漢福德與路易斯安那州的利文斯頓。這兩個天文台首次直接探測到宇宙重力波，並將重力波的觀察發展成一套天文工具。我們與 LIGO 合作超過 20 年，供應無油乾式泵浦和 STP 磁懸浮渦輪分子泵浦。
適用於核融合研究的真空系統
核融合是結合原子核以產生更大的原子質量元素的過程。當原子核結合時，它們釋放大量能量，這可以是一種動力來源。
該領域的研究涉及以磁場控制核融合為基礎的相關嘗試，透過將兩種氫的同位素 (氘和氚) 融合來重現類似於太陽中產生的反應，以產生氦和帶能量的中子。在磁場控制核融合反應爐中，氣體分子必須加熱到非常高的溫度 (高達攝氏 1 億度) 來產生受控電漿。
核融合研究在很大程度上涉及瞭解電漿的行為。
核融合科學家面臨的主要挑戰之一，是透過保持適當壓力來維持電漿。為此，他們需要大型且有效的真空系統，以確保大型反應腔體及超導磁場線圈周圍的多個低溫系統具有超高真空平台，能產生高磁場以限制電漿。極高溫度、電離輻射和強力磁場對於真空泵浦和儀器以及硬體而言都是相當嚴苛的環境條件。
為了滿足這些不斷演變的需求，愛德華以 nEXT 渦輪分子泵浦技術為基礎設計並開發出特殊訂製泵浦，能大幅提升磁阻，並且可讓最終使用者彈性靈活地進行維護。
慣性控制核融合是另一種製造受控電漿的方法，而愛德華也同樣能針對此提供相容的真空技術。
適用於實驗室與研究設施的真空泵浦
從最小的校園實驗室到國際研發專案，真空技術在全球各地協助推進教育發展和科學變革。無論您是在尋找單一泵浦或是完整的泵浦解決方案，我們的專家都將能在您選擇流程的每個步驟中提供協助。
大學進行大量與真空相關的活動，具體內容依學科和院所而異。
大學科系內使用的一般真空的範例包括：
化學
為促進真空狀態下的反應，例如溶劑蒸發和蒸餾等作業。
物理與材料科學
用於各種實驗設置；研究氣體或電漿動態，分析受控 UHV 環境中的樣本表面，或是發展量子技術。
工程
例如，用於航太與摩擦學領域的研究。
生物學
用於過濾、冷凍乾燥 (凍乾) 和電子顯微鏡檢體準備等應用。
環境科學
分析空氣採樣監控污染程度，或受控環境中的碳捕捉研究。
天文學
用於望遠鏡鏡片的塗佈，以及重要元件的製造。
地質學
用於分析穩定同位素和萃取地質樣本中的液體等作業。
醫學和生物醫學科學
用於凍乾製藥樣本和進階造影技術等應用。
奈米技術
為製造與依表徵分類奈米級材料與裝置而建立控制環境，包括新一代的半導體技術。
適用於手套箱的真空泵浦
在手套箱中使用真空泵浦能產生並維持一個受控的大氣環境，以便處理對空氣敏感的材料，並確保實驗人員的安全。這些封閉的工作空間可防止污染，對於半導體、奈米材料和生物樣本等產品的處理作業至關重要。在科學研發中，真空手套箱可用以進行新化合物的合成、組裝複雜的裝置，以及在細緻精確的受控真空條件下探索尖端製程。
在未來，真空手套箱在推進量子運算元件發展或強化潔淨能源技術等方面皆能發揮顯著功效，應用潛力極大，在各研究領域的創新過程中有著舉足輕重的地位。
適用於實驗塗佈的真空泵浦
真空泵浦通常會用於實驗塗佈流程，能在薄膜、太陽能電池的塗層，以及電子裝置保護塗層等各種塗層的沉積期間產生與維持真空環境。
在此流程中，一般會先將待塗佈的基材置於真空腔體內。接著，會使用真空泵浦去除腔體中的空氣和其他氣體，形成低壓環境。當腔體抽空並達到所需的壓力後，塗佈材料會以氣體或蒸氣的形式被引入腔體中；在此，真空是維持一致且可複製作業環境的必要條件。塗佈材料會附著於基材表面並形成薄膜。
實驗塗佈程序中會使用到多種不同類型的真空泵浦，例如旋轉葉片泵浦、隔膜泵浦和渦輪分子泵浦。每種類型的泵浦都有各自的優缺點，而泵浦的選擇取決於真空塗佈腔體的大小以及塗佈流程的特定需求。
適用於腐蝕性環境的真空設備
即便您需要的是用於腐蝕性應用的真空設備，我們也能滿足您的需求。化學實驗室通常會利用真空來蒸發去除物質或防止反應作用產生。
我們可提供具有良好抗腐蝕、蒸氣處理特性和 ATEX 分類的真空設備。
適用於量子運算的真空設備
量子運算需要使用量子位元，量子位元能同時以多種狀態重疊並存。這些狀態非常脆弱，即便是最細微的環境干擾都可能造成顯著影響。
為了避免干擾產生並達到建立量子位元所需的超導狀態，量子電腦通常會在接近絕對零度的極低溫度下運作。
離子阱量子電腦需在精密受控的環境中方能維持其量子狀態。這就需要使用 XHV 真空。光子式量子電腦尚需進一步搭配訂製的低溫裝置進行使用。
真空在量子感應器和通訊硬體裝置的製造和組裝方面也扮演重要角色。
適用於太空研究的真空設備
自 1960 年代太空活動問世迄今，大規模太空探索仍然極為昂貴，所面對的挑戰與人類已知最惡劣環境條件相當。
元件在太空船體進入軌道後便往往無法修復或更換，因此太空計畫必須針對整個衛星、太空船，乃至個別元件等所有會使用到的技術元件進行透徹的測試。
我們的真空技術可以在地球上模擬類似的太空條件，以進行一系列測試，例如輻射耐受度、高溫耐受範圍與材質相容性。
- 初級泵浦和UHV 泵浦可在地球大氣層中複製星際空間的真空，使壓力達到低於10 -10 mbar。
- 低溫真空與冷卻系統可模擬 -80°C 或更低溫的極端寒冷環境，用以驗證太空設備能否承受。
- 真空腔體內加熱技術可模擬極端太陽能熱負載，最高可達 +180°C。這些條件對於起飛/重新進入大氣層時的相容性和耐受度相關測試可謂至關重要。
- 另外，愛德華真空技術亦可用於各種不同的模擬測試，例如離子推進器、防震與太空塵測試。
- 我們的泵浦也用以架設建構太空技術所需的潔淨無塵環境。
- 手冊
High Energy Physics - Brochure
