Home

מיני - מומנט

פרס האגודה האמריקאית לקריוגניקה על עבודה יישומית מצטיינת לדוקטורנט סרגיי סובול ופרופ' גרשון גרוסמן

חזרה לעלון המלא »  

מימין לשמאל: פרופ' גרשון גרוסמן והדוקטורנט סרגיי סובול

הפרס על שם Russell B. Scott נוסד ע"י האגודה האמריקאית לקריוגניקה (CSA) להכרה בעבודות המצטיינות בתחום הקירור הקריוגני, כפי שמוצגות בכנס האגודה ובפרסום Advances of Cryogenic Engineering. וועדת הפרס בחרה במאמר מאת הדוקטורנט סרגיי סובול ופרופ' גרשון גרוסמן כעבודה המצטיינת בתחום היישומי של הקירור הקריוגני. העבודה הוצגה בכנס הנדסה קריוגנית 2015 (2015 Cryogenic Engineering Conference) במאמר תחת הכותר:

“Linear Resonance Compressor for Stirling-Type Cryocoolers Activated by Piezoelectric Stack-Type Elements”

העבודה אשר תוארה במאמר, מסכמת פעילות בחזית המחקר הקריוגני אשר התקיימה בשנים האחרונות במעבדה לקריוגניקה בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, בראשה עומד פרופ' גרשון גרוסמן. במסגרת פעילות זו פותח במעבדה קונספט של אמצעי הנעה – מתנד לחץ (pressure oscillator) המבוסס על משנע פיאזו-אלקטרי (PZT) הפועל בתהודה (resonance). יתרונה של מערכת זו טמון באפשרות להתאים את תדר התהודה של ה-PZT לזה של המקרר. הפעלת ה-PZT בתהודה משפרת מאד את נצילותו – פי 10 ויותר – לעומת הפעלה קואזיסטטית. תדירותו העצמית של משנעPZT היא כ-10,000 הרץ, ואילו המקרר שאותו הוא מיועד להפעיל דורש כ-100 הרץ. ההפעלה בתהודה בתדירות הנמוכה יחסית, הושגה ע"י שילוב ה- PZT הקרמי בתוך המסה הנעה, וע"י הקטנת הקשיחות האפקטיבית ע"י הגברת תנועה הידראולית. מתנד לחץ זה שולב עם מקרר קריוגני זעיר, והמערכת המשולבת פעלה ב-103 הרץ, בנצילות קירור גבוהה והגיעה לטמפרטורות של כ-100 קלוין.

בין השימושים השונים של הקירור הקריוגני (לטמפרטורות נמוכות מ-150°C-) נמצא קירור גלאי אינפרה-אדום (IR) למטרות ראיית לילה. קירור הגלאי משפר מאד את איכות התמונה ומגדיל את טווח הראייה. מכשירי ראיית לילה מקנים יתרון רב למי שמצוייד בהן, כפי שהוכח למשל במלחמת המפרץ הראשונה (1991). אחת ממטרות המחקר והפיתוח של מערכות אלה הוא מיזעור המקרר, שהינו החלק הגדול של המערכת. מיזעור כזה יאפשר בניית מערכת הניתנת לנשיאה ע"י חיל בודד, או הניתנת להרכבה על כוונת רובה של צלף.

מערכות לקירור קריוגני מבוססות לרוב על התפשטות של גזים ליצירת הקירור. לשם כך כוללות מערכות אלה מדחס המונע בדרך כלל ע"י מנוע אלקטרו-מגנטי, סיבובי או לינארי. למנועים אלה מספר חסרונות, כולל אורך חיים מוגבל והקושי למזער אותם. אלטרנטיבה לכך הם אמצעי הנעה פיאזואלקטריים המצטיינים בנוחות הפעלה, נצילות גבוהה ויכולת הפעלת כוחות גדולים. חסרונם הבולט הוא בתזוזות הקטנות שהם מקנים, ולכן יש לצייד אותם באמצעי להגברת התזוזה. שני סוגים של מגברים (מכני והידראולי) נוסו במעבדת רכלר לקירור קריוגני במהלך ארבע שנות המחקר האחרונות, עם תוצאות מבטיחות.

חזרה לעלון המלא »