Forschungsinstrumente und -sensoren in der Physik sind in der Regel große Anlagen, die spezielle kryogene Kühlsysteme benötigen. Stirling Cryogenics entwickelt solche Systeme entsprechend den Anforderungen der Anwendung. Diese kundenspezifischen Systeme bestehen aus unseren eigenen Stirling Kryogeneratoren und/oder CryoFans, kombiniert mit anderen Komponenten wie Behältern, Ventilen und Messgeräten, um ein integriertes Gesamtkühlsystem zu liefern. Viele dieser Forschungsanwendungen sind einzigartig im Aufbau und damit auch in der spezifischen Auslegung unserer Kühlsysteme.
Kernphysik: Kühlung von Neutronenflüssen. Ziel ist es, langsamere Neutronen zu erhalten, die eine stärkere Wechselwirkung mit Materialien und damit eine bessere Leistung der Instrumente ermöglichen. Stirling-Kryogeneratoren werden zur Wiederverflüssigung von Methan oder Wasserstoff eingesetzt, kryogene Flüssigkeiten, die als Kälteträger dienen. Flüssigwasserstoffanlagen LNG-BOG-Managementsysteme
Kühlung von Laserverstärkern: Die in einem Laserverstärker verwendeten Kristalle werden bei Temperaturen um 80 K effizient. Um eine optische Verschmutzung zu vermeiden, wird Heliumgas um die Kristalle zirkuliert. Die Zirkulierung erfolgt durch unsere CryoFans, die Kühlung durch unsere Stirling Kryogeneratoren. Kryogeneratoren Kryogene Ventilatoren
Neutrinodetektoren mit flüssigem Argon: Ein großes Bad aus hochreinem Argon wird zum „Einfangen“ von Neutrinos verwendet, die gelegentlich mit einem Argonkern kollidieren und ein Photon erzeugen, das nachgewiesen werden kann. Wegen der hohen Reinheit des Argons, der abgelegenen unterirdischen Lage und der hohen Kosten des Argons muss das LAR vor dem Sieden geschützt werden. Stirling Cryogenics hat Systeme zur indirekten Kühlung des LAr-Bades mit einem geschlossenen Flüssigstickstoff-Kreislauf geliefert. Flüssigstickstoff-Kühlsystem mit geschlossenem Kreislauf
Radioaktivitätsmessung: Diese Detektoren werden zum Nachweis von Radioaktivität in Gebieten wie Tschernobyl und den polynesischen Inseln eingesetzt. Damit sie funktionieren, müssen sie mit LN2 gekühlt werden, wofür ein StirLIN-System als lokale Produktionsstätte verwendet wird. Nuklearanlage von Tschernobyl, Ukraine Systeme zur Herstellung von Flüssigstickstoff
Abschirmung von Tieftemperaturgeräten: In der Physik werden viele Geräte bei LHe-Temperaturen gekühlt. Um sie vor eindringender Wärme zu schützen, werden sie abgeschirmt, um die Wärme zu absorbieren, bevor sie das eigentliche kalte Instrument erreicht, z. B. LTS-Magnete. Diese Abschirmungen werden mit Heliumgas bei etwa 20 K mit CryoFans und mit LN2 bei 80 K gekühlt. In beiden Fällen werden Stirling-Kryogeneratoren zur Kühlung dieser Ströme eingesetzt.
Raumfahrtantriebe: Neuartige Antriebe wie Ionenflussantriebe werden entwickelt. Diese werden in Vakuumkammern getestet und benötigen Kühlleistung für die thermische Abschirmung und für das Kryopumpen des Vakuums bei hohen Pumpgeschwindigkeiten, die durch den vom Flussmotor ausgestoßenen Gasstrom erforderlich sind. Kryogeneratoren
Instrumentenkühlung: Viele verschiedene wissenschaftliche Instrumente müssen bei kryogenen Temperaturen gekühlt werden. Abhängig von den Anforderungen des Instruments und der Konstruktion des Wärmetauschers kann die Kühlung mit einer kryogenen Flüssigkeit (meist flüssiger Stickstoff) oder einem kryogenen Gasstrom (typischerweise Helium) im Temperaturbereich von 150-18 Kelvin (-120°C bis -260°C) erfolgen. Kryogeneratoren
