Криогенный процессор — это устройство, разработанное для снижения температуры объекта до криогенных уровней, обычно около −300°F (−184,44°C), с умеренной скоростью, чтобы предотвратить тепловой удар обрабатываемых компонентов. Начало коммерческих криогенных процессоров относится к концу 1960-х годов, пионером был Эд Буш. [1] Разработка программируемых [2] микропроцессорных элементов управления позволила машинам следовать температурным профилям, что повысило эффективность процесса. Некоторые производители интегрируют домашние компьютеры в криогенные процессоры для программирования температурных профилей.
До того, как для управления криогенными процессорами были добавлены программируемые элементы управления, процесс обработки объекта выполнялся вручную путем погружения объекта в жидкий азот . [1] Этот метод часто вызывал тепловой удар, что приводило к структурным трещинам внутри объекта. Современные криогенные процессоры отслеживают колебания температуры и модулируют подачу жидкого азота, чтобы гарантировать, что только фракционные изменения температуры происходят в течение определенного периода времени. Эти показания температуры и корректировки синтезируются в профили, которые используются для повторения процесса при обработке аналогично сгруппированных объектов.
Стандартный цикл обработки для современных криогенных процессоров охватывает трехдневный период, который включает 24 часа для достижения оптимальной минимальной температуры для продукта, 24 часа для удержания продукта при минимальной температуре и 24 часа для возврата продукта к комнатной температуре. Некоторые предметы требуют посткриогенного нагрева в печи для достижения более высоких температур. Хотя некоторые процессоры могут обеспечивать как отрицательные, так и положительные экстремальные температуры, в некоторых случаях отдельные аппараты, такие как криогенный процессор и специализированная печь, могут давать превосходные результаты в зависимости от применения.
Оптимальные минимальные температуры для объектов, а также время выдержки определяются с использованием различных методов исследования и подкрепляются анализом продукта для определения оптимальной процедуры для конкретного продукта. Появление новых металлов и их объединений в новых рыночных продуктах может потребовать изменений в профилях обработки для соответствия этим материалам. Кроме того, тепловые профили могут быть пересмотрены в ответ на идеи из тематических исследований, проведенных либо производителем, либо клиентами криогенных услуг. При изготовлении криогенного процессора будут включены тепловые профили для года изготовления. Тем не менее, профили, происходящие из начальной фазы проектирования модели процессора, могут быть устаревшими. Производители, сталкивающиеся с бюджетными ограничениями, могут включать устаревшие профили с процессорами из-за ограниченного финансирования исследований.
Чтобы найти тепловые профили для криогеники, ряд компаний поддерживают тепловые профили различных продуктов, которые регулярно обновляются для точности в соответствии с текущими исследованиями, включая данные независимых испытаний и исследований [ необходима ссылка ] . Получение этих профилей может представлять трудности, если их использование не является образовательным, в первую очередь в рамках институциональных исследовательских контекстов, поскольку они обычно предоставляют обновленные профили только своим давним партнерам сервисных центров.
Утверждается, что криогенные процессоры произвели революцию в области криогеники. Ранее криогеника была в основном теоретической, с непоследовательными результатами от постепенных улучшений. Текущие исследования направлены на повышение точности профилей температурной обработки, а также эффективности оборудования и связанных с ним систем управления.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )