Le pompe KNF si spingono ai confini della tecnologia a bassa temperatura

Dalla ricerca scientifica all’imaging medico, dalla crioconservazione alla produzione di semiconduttori, fino all’esplorazione dello spazio, la criotecnologia svolge un ruolo fondamentale nel consentire le scoperte scientifiche.

Nel tentativo di spingere i confini della criotecnologia, i criostati sono considerati una delle innovazioni più notevoli. Questi complessi dispositivi sono diventati una pietra miliare della ricerca scientifica, dei processi industriali e dell’esplorazione spaziale grazie alla loro impareggiabile capacità di raggiungere e mantenere temperature prossime allo zero assoluto, la temperatura più bassa.

Avvicinarsi allo zero assoluto

Grazie alla capacità di raggiungere e mantenere temperature fino a 4,15 °K (-269 °C; -452 °F), cioè vicino allo zero assoluto – la temperatura più bassa che può essere teoricamente raggiunta – la criotecnologia è diventata indispensabile in molti campi. Le applicazioni spaziano dalla ricerca scientifica ai processi industriali, dove il controllo preciso della temperatura è essenziale. Gli scienziati si affidano proprio ai criostati per esplorare i regni della fisica quantistica, della superconduttività e delle proprietà della materia a livello molecolare e atomico. Questi sistemi sono preziosi anche nella crioconservazione, dove aiutano a preservare i campioni biologici a temperature bassissime, favorendo i progressi della medicina rigenerativa e del biobanking.

Dal vapore al liquido: come l’elio consente il raffreddamento a bassa temperatura

Il cuore di un criostato è il suo sistema a flusso continuo, che utilizza le capacità di raffreddamento dell’elio liquido. Questo processo vaporizza ed espande l’elio liquefatto, creando un potente effetto di raffreddamento. Una pompa entra in gioco trasferendo  l’elio gassoso risultante e lo comprime leggermente per alimentare un compressore più grande, che liquefa nuovamente l’elio.

A differenza del comune isotopo elio-4, l’elio-3 ha una pressione di vapore molto più elevata alla stessa temperatura, consentendo di estendere l’intervallo di temperatura fino a 0,3 Kelvin. Esso e’ utilizzato principalmente per le sue proprietà meccaniche quantistiche, che sono interessanti in diversi campi di ricerca: ad esempio, l’elio-3 può consentire alcuni fenomeni a temperature estremamente basse, come la formazione di condensati di Bose-Einstein. Tuttavia, a causa della natura ultra-rara dell’elio-3, è essenziale utilizzare un sistema a tenuta stagna per evitare la fuoriuscita nell’atmosfera di questo gas prezioso e molto costoso e per garantire prestazioni ed efficienza ottimali del compressore. Le pompe KNF vantano livelli di perdita particolarmente bassi e svolgono un ruolo fondamentale nel soddisfare i sopracitati requisiti.

Pompe a membrana: Componenti essenziali dei sistemi criostatici

Sia che si tratti di un laboratorio, di un’industria o di qualsiasi altra applicazione che richieda soluzioni di pompaggio affidabili ed efficienti, le pompe KNF offrono un approccio versatile e personalizzato per soddisfare le esigenze uniche di ogni applicazione.

Pompa KNF N 630- la scelta ideale per soddisfare le diverse esigenze dei sistemi criostatici.

Come la maggior parte delle pompe KNF, la pompa per gas N 630 può essere personalizzata per soddisfare le esigenze specifiche dei sistemi criostatici.  La sua funzione principale è quella di mantenere una tenuta ermetica, impedendo all’elio di uscire e all’aria di entrare, inoltre, svolge un ruolo fondamentale nel mantenere la pressione e il flusso di elio necessari per il funzionamento efficiente del compressore e del processo di ri-liquefazione dell’elio. Poiché la refrigerazione continua si basa consistentemente sulle pompe, una pompa per gas KNF personalizzata è l’ideale per le esigenze dei criostati, garantendo prestazioni affidabili e riducendo al minimo le perdite di elio e migliorando l’efficienza operativa complessiva.

KNF Pumps Push the Boundaries of Cryotechnology | KNF

Pompa a membrana per gas – N 630 (knf.com)