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極低温処理装置は、処理対象物への熱衝撃を防ぐため、物体の温度を中程度の速度で極低温レベル（通常約-300°F（-184.44°C））まで下げるように設計された装置です。商用極低温処理装置の始まりは1960年代後半に遡り、エド・ブッシュ氏によって開発されました。[1]プログラム可能な[2] マイクロプロセッサ制御 の開発により、機械は温度プロファイルに従って処理できるようになり、処理の効率が向上しました。一部のメーカーは、家庭用コンピュータを極低温処理装置に統合し、温度プロファイルをプログラムしています。
極低温処理装置の制御にプログラム可能な制御が追加される以前は、物体の処理プロセスは、物体を液体窒素に浸すことによって手動で行われていました。[1]この方法はしばしば熱衝撃を引き起こし、物体に構造的な亀裂を生じさせることがありました。現代の極低温処理装置は、温度変動を監視し、液体窒素の投入量を調整することで、一定時間内に温度変化がわずかになるようにしています。これらの温度測定値と調整値は、類似のグループに属する物体を処理する際にプロセスを繰り返すために使用されるプロファイルに統合されます。
現代の極低温処理装置の標準的な処理サイクルは3日間で、製品に最適な最低温度に達するまでの24時間、製品を最低温度に維持するための24時間、そして製品を室温に戻すための24時間で構成されます。製品によっては、極低温処理後にオーブンで加熱してより高い温度にする必要があります。一部の処理装置はマイナスとプラスの両方の極端な温度を提供できますが、用途によっては、極低温処理装置と専用オーブンなど、それぞれ異なる装置を使用することで、より優れた結果が得られる場合があります。
物体の最適な最低温度と保持時間は、さまざまな研究方法を利用して決定され、特定の製品に最適な手順を決定するための製品分析によって裏付けられています。新製品の市場投入における新しい金属やその合金の出現により、これらの材料に合うように処理プロファイルを変更する必要が生じる場合があります。さらに、製造元または極低温サービスの顧客が実施したケーススタディから得られた知見に応じて、熱プロファイルが改訂されることもあります。極低温プロセッサが製造される際には、製造年度の熱プロファイルが含まれます。ただし、プロセッサ モデルの初期設計段階に由来するプロファイルは古くなっている可能性があります。予算の制約に直面している製造元は、研究資金が限られているため、プロセッサに古いプロファイルを含めることがあります。
極低温機器の熱プロファイルを得るために、多くの企業が様々な製品の熱プロファイルを保有しており、継続的な研究（独立した試験や研究のデータを含む）に基づいて定期的に更新し、精度を高めています[要出典]。これらのプロファイルの入手は、教育目的以外、主に機関研究の文脈での使用では困難を伴う可能性があります。なぜなら、更新されたプロファイルは通常、長年のサービスセンターパートナーにのみ提供されるからです。
極低温プロセッサは極低温工学の分野に革命をもたらしたと主張されています。これまで極低温工学は主に理論的なものであり、漸進的な改善による結果には一貫性がありませんでした。現在進行中の研究は、温度処理プロファイルの精度向上、ならびにハードウェアおよび関連制御システムの効率向上を目指しています。
参照
参考文献
- ^ ab Koucky, John. 「Material Benefits（物質的な利益）」Gear Solutions 2003年5月号、14-23ページ。
- ^ 「1989年度情報資源管理見直し計画の最新版：1989年度～1991年度サイクル」1989年11月1日. doi :10.2172/5259547. OSTI 5259547.
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外部リンク
- 300 Below, Inc. - 創設者：ピーター・ポーリン
- Cryotron (Canada) Ltd. - 開発者: Vari-Cold Cryogenic Process
