เทคโนโลยีที่ทำงานร่วมกัน

เทคโนโลยีที่ทำงานร่วมกัน

คุณเข้าสู่ไครโอเจนิกส์ได้อย่างไร? ปริญญาด้านฟิสิกส์ของฉันที่มหาวิทยาลัย สหราชอาณาจักร รวมถึงตำแหน่ง และหนึ่งในสถานที่ที่ฉันสมัครคือ CERN เพื่อเพิ่มโอกาสในการได้งานที่นั่น ฉันเขียนหัวข้อทั้งหมดที่ฉันสนใจจะทำงานด้วย รวมถึงไครโอเจนิกส์ด้วย การสัมภาษณ์ของฉันกับกลุ่มไครโอเจนิกส์ ไปได้ไม่ดีนัก (ฉันลืมไปแล้วจริงๆ ว่าคำว่า “ไครโอเจนิกส์” หมายถึงอะไร) แต่อย่างใด 

พวกเขา

เสนอตำแหน่งให้ฉัน และฉันก็ชอบมัน ฉันทำงานกับแม่เหล็ก  โดยดูวัสดุที่มีความนำไฟฟ้าต่ำและมีความแข็งแรงสูง เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ และทำการทดสอบการถ่ายเทความร้อนที่อุณหภูมิการแช่แข็ง ปลายปีฉันติดงอมแงม จบป.ตรีแล้วทำอะไร?ฉันจบปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตัน 

สหราชอาณาจักร ค้นคว้าเกี่ยวกับตู้เย็นประเภทหนึ่งที่เรียกว่าตู้เย็นหลอดพัลส์ ตู้แช่เย็นเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นประเภท ซึ่งใช้ลูกสูบเพื่อขยายและหดตัวของก๊าซ ทุกครั้งที่คุณขยายแก๊ส มันจะเย็นลงและคุณสามารถ “เก็บ” ความเย็นไว้ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งได้ จากนั้นคุณจึงนำไปติดกับตัวอย่างที่คุณต้องการ

ทำให้เย็นลง หลอดพัลส์แตกต่างกันตรงที่ไม่มีลูกสูบเคลื่อนที่ มีเพียงปริมาตรของก๊าซ ดังนั้นจึงมีสิ่งที่สามารถแตกหักได้น้อยกว่าและการสั่นสะเทือนน้อยกว่า เนื่องจากคุณไม่มีสิ่งที่เป็นกลไกซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ตู้เย็นแบบหลอดพัลส์เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่แล้ว คุณสามารถหาซื้อได้จากชั้นวาง 

แต่ในขณะนั้นยังอยู่ระหว่างการพัฒนาอย่างมาก อะไรเป็นแรงผลักดันให้มีการนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับเครื่องทำความเย็นคือคุณสามารถเปิดและปล่อยทิ้งไว้ได้ คุณไม่จำเป็นต้องเติมฮีเลียมเหลวและไนโตรเจนเหลวอย่างต่อเนื่อง  คุณเพียงแค่กดปุ่ม ตราบใดที่พวกมันมีไฟฟ้าและน้ำ 

พวกมันก็จะยังคงใช้งานได้นานเป็นเดือนหรือหลายปี ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือต้นทุนของฮีเลียม นักธรณีวิทยาพบปริมาณสำรองฮีเลียมมากขึ้น แต่พวกมันยังอีกยาวไกลจากการถูกนำเข้าสู่โลกออนไลน์ นั่นเป็นเหตุผลที่ทุกคนหันมาใช้ระบบทำความเย็นแบบไร้ไครโอเจนในที่ที่พวกเขาสามารถทำได้

แต่ฮีเลียมเหลว

ก็มีข้อดีบางประการเช่นกัน มีพลังในการทำความเย็นมากและยังมีราคาค่อนข้างถูกในการผลิต แม้ว่าราคาจะสูงขึ้นก็ตาม นอกจากนี้ คุณต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากในการเดินเครื่องทำความเย็น คุณต้องใช้ไฟฟ้าเพื่อผลิตฮีเลียมเหลว แต่เมื่อมันเย็น มันก็เย็น ตอนนี้คุณทำงานอะไรฉันทำงานที่ไอซิส

ซึ่งเป็นแหล่งนิวตรอนและมิวออนของสหราชอาณาจักร แผนกของเราให้การสนับสนุนนักวิทยาศาสตร์และผู้ใช้ที่มาทำการทดลอง เราจัดหาอุปกรณ์ที่เย็นจัด ร้อนจัด หรือแรงดันสูงมาก ระบบหนึ่งที่เราออกแบบและสร้างขึ้นคือแท่นขุดเจาะความเค้นอุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นกล่องเย็นประเภทหนึ่ง

ที่คุณสามารถใช้เพื่อทำให้ตัวอย่างของคุณเย็นลง ใช้ความเค้นเชิงกลกับตัวอย่าง แล้วสร้างภาพด้วยนิวตรอน เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้การทดสอบความเค้นบนเทปตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง ซึ่งหมายถึงการผ่านกระแสผ่านตัวอย่างขณะทำให้เย็นลงและใช้แรงดึง ทั้งหมดนี้ขณะอยู่บนลำแสงนิวตรอน

ในสถานการณ์เหล่านั้น ไม่มีอะไรง่าย ไม่น้อย เพราะเมื่อคุณทำให้สิ่งของเย็นลง สิ่งของเหล่านั้นจะเคลื่อนที่และหดตัว และคุณสมบัติของวัสดุจะเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น, อีกระบบหนึ่งที่เรากำลังดำเนินการคือเครื่องเปลี่ยนตัวอย่างที่อุณหภูมิต่ำ ส่วนใหญ่ถ้าคุณต้องการดึงตัวอย่างอุณหภูมิต่ำออก

จากลำแสงนิวตรอน คุณจะต้องอุ่นทุกอย่าง ใส่ตัวอย่างใหม่เข้าไป แล้วทำให้เย็นลงอีกครั้ง ซึ่งใช้เวลานานพอสมควร เรามีเครื่องเปลี่ยนตัวอย่างในการผลิตที่ทำงานโดยติดตัวอย่างไว้กับร่มชูชีพเล็กๆ เพื่อให้เราสามารถระเบิดตัวอย่างด้วยฮีเลียม จับด้วยแขนหุ่นยนต์ เปลี่ยน หย่อนตัวอย่างใหม่ 

แล้วปล่อยก๊าซ ออกมาเพื่อให้ไหลไปตามท่อที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิทำการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ฐาน เมื่อถึงจุดนั้นมันจะเย็นลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากเป็นวัตถุขนาดเล็กและมีการถ่ายเทความร้อนน้อยที่สุด คล้ายกับเครื่องเปลี่ยนตัวอย่างที่ใช้ในเครื่องเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์บางประเภท แต่มีเทคโนโลยีต่างๆ 

มากมาย

ที่ต้องทำงานร่วมกัน คุณมีหุ่นยนต์ที่ปลายด้านหนึ่ง คุณมีไครโอเจนิกส์ คุณมีแก๊สและสุญญากาศ ตามปกติแล้ว ไครโอเจนิกส์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบสหสาขาวิชาชีพนอกเหนือจากความไม่แน่นอนในการจัดหาฮีเลียมเหลวแล้ว อะไรคืออุปสรรคอื่นๆ ต่อความก้าวหน้าของไครโอเจนิกส์

ที่อ็อกซ์ฟอร์ดเชียร์ เรามีบริษัทไครโอเจนิกส์จำนวนมาก และปัญหาใหญ่ที่สุดของเราคือการขาดแรงงานทักษะ ไครโอเจนิกส์เป็นสาขาเฉพาะทาง และจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ คุณยังไม่สามารถศึกษาได้อย่างแท้จริง ไม่ว่าจะที่โรงเรียนหรือวิทยาลัยเทคนิคก็ตาม เราได้ช่วยเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้น

และตอนนี้มีวิทยาลัยเทคนิคของมหาวิทยาลัยที่กำลังจะฝึกอบรมนักเรียนเกี่ยวกับการใช้ความเย็นและสุญญากาศ นอกจากนี้ยังมีโมดูล BTEC (นั่นคือคุณวุฒิวิชาชีพสำหรับเด็กอายุ 16 ปี) ในเทคโนโลยีความเย็นและเทคโนโลยีสุญญากาศ เรากำลังพยายามทำให้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรที่กว้างขึ้น 

เนื่องจากไครโอเจนิกส์และสุญญากาศเป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีจำนวนมาก แต่ถึงกระนั้นก็ยังขาดแคลนแรงงานฝีมือ ไครโอเจนิกส์ขึ้นอยู่กับทักษะทางเทคนิคอย่างมาก เช่น การเชื่อม คุณต้องสามารถสร้างภาชนะไครโอเจนิกส์ได้ตามมาตรฐานความปลอดภัยบางประการ

ปัญหาอื่น ๆ ที่ฉันควรทราบก็คือ บริษัทแช่แข็งส่วนใหญ่มีขนาดค่อนข้างเล็ก และแม้ว่าพวกเขาจะทำได้ดีมากในสิ่งที่พวกเขาทำ แต่พวกเขามักไม่มีทรัพยากรที่จะขยาย ดังนั้นหากมีอะไรใหม่ๆ เข้ามา พวกเขาส่วนใหญ่จะไม่ลุกขึ้นมาพูดว่า “โอเค โอเค เราจะทำ เราจะพัฒนามัน” เพราะมันเสี่ยงเกินไป

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์