Aşırı düşük sıcaklığa soğutma teknikleri ve karşılaştırılması

Aşırı düşük sıcaklıklara soğutma teknikleri şeklinde ifade ettiğimiz kriyojenik soğutma teknikleri, önceleri deneysel olarak ortaya çıkan ve zamanla önemli bir hale gelmekte olan tekniklerdir. Kriyojenik soğutma teknikleri içinde kriyosoğutucular ve 1 K'in altına soğutma yapan Kelvin-altı soğutma teknikleri bulunmadır. Kelvin-altı soğutma sistemleri, deneysel ve pahalı sistemlerdir. Tez kapsamında detaylandırılacak başlık olan kriyosoğutucular ise değişik kapasitelere sahip, değişik kriyojenik sıcaklık aralıklarına soğutma yapan sistemlerdir ve genel itibariyle reküperatifler ve rejeneratifler olarak iki ana grupta incelemek yerinde olacaktır. Bu bağlamda literatür çalışması ve araştırmalarla elde ettiğim bilgilerle birlikte görünen tablo şudur ki bu sektörde belli ülkelerde küresel büyük şirketler pazarda hakimiyete sahip olmakla birlikte, diğer ülkelerde de yerel, küçük çaplı kriyosoğutucu işleri ile uğraşan firmalar mevcuttur. Ülkemizde de kriyojenik soğutma sistemleri üzerine faaliyet gösteren üç tane firma söz konusudur. Kriyosoğutucu seçimi yaparken göz önünde bulundurulması gereken bazı hususlar vardır. Örneğin; reküperatif kriyosoğutucular (özellikle Claude ve J-T) daha çok tesislerde, büyük sistemlerle entegre vaziyette kullanıma sahiptir. Rejeneratif kriyosoğutucular ise genel kullanım ve laboratuvar çalışmaları açısından değerlendirilmektedir. GM ve Stirling kriyosoğutucular genel kullanımda yagın tercih edilen kriyosoğutuculardır. PTC ise laboratuvarlarda kullanım açısından tercih edilen kriyosoğutuculardır. Reküperatif kriyosoğutuculardan Brayton da genel kullanım için uygundur. Kriyojenik soğutma yapılacak koşullar göz önüne alınarak kriyosoğutucu seçimi için kriterler belirlemek önemlidir. Bu kriterler kriyojenik soğutma sisteminden beklentilere göre şekillenebilir. Örneğin; deneysel bir çalışmada düşük titreşim önemlidir, o zaman düşük titreşim değerine sahip kriyojenik sistem olan darbe tüplü kriyosoğutucular tercih edilecek ilk seçenek olabilir. 1 K altı sıcaklıklarda soğutma üzerine deneyler mi yapılacak, o zaman Kelvin-altı soğutma sistemler arasından bir seçim yapılabilir. Kriyojenik soğutma sistemleri ülkemiz için, üzerine odaklanmanın faydalı olacağı bir alan olarak nitelendirilebilir.