1 Principales matières premières et fournisseurs
Les matières premières des réfrigérateurs à dilution sont principalement des composants clés. Du point de vue structurel, les réfrigérateurs à dilution comprennent principalement le cryostat et le cadre de support ; le système de traitement des gaz (GHS) et le compresseur à tube à impulsion (PT) ; l'unité de contrôle (CU). Parmi eux, le système de traitement des gaz contient toutes les pompes, conduites de pompage, vannes, manomètres, etc., qui sont nécessaires au fonctionnement de l'ensemble du système.
Les principaux fournisseurs de matières premières pour le marché mondial des réfrigérateurs à dilution sont Pfeiffer, Leybold GmbH, Agilent Technologies Inc., Swagelok, VAT Inc., Emerson, Sumitomo Heavy Industries, Ltd., Thales Cryogenics BV, etc.
Clé de la table Fournisseurs de Matières premières
Matières premières | Fournisseurs | Contact |
Pompe à vide |
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Agilent Technologies Inc |
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Composants du système de fluides |
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Compresseur à tube pulsé (PT) | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. |
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2 Principaux distributeurs du marché des réfrigérateurs à dilution
Les principaux distributeurs du marché mondial des réfrigérateurs à dilution sont PSI Solutions, Inc., Aimil Ltd., GVL Cryoengineering GmbH, Rockgate, Specialise Instruments, etc.
PSI Solutions, Inc. fait partie de ces entreprises qui se sont fait un nom dans le domaine de la distribution grâce à leurs services professionnels et à leur large clientèle. De même, Aimil Ltd. est connue pour sa forte pénétration sur le marché asiatique, tandis que GVL Cryoengineering GmbH est un partenaire de distribution indispensable dans la région grâce à son réseau commercial et à son expertise en Europe, et Rockgate, avec sa forte présence sur le marché japonais, est un fervent partisan des applications de technologie de réfrigération par dilution. Enfin, Specialise Instruments ajoute de la diversité au réseau de distribution mondial grâce à son expertise et à son service client sur le marché indien. Ces distributeurs constituent non seulement une part importante du marché des équipements de réfrigération par dilution, mais offrent également aux clients de différentes régions un accès à une technologie de pointe grâce à leur réseau mondial.
3 Réfrigérateurs à dilution pour clients en aval
Les principales entreprises clientes en aval du marché des réfrigérateurs à dilution sont QCi, Google, IBM, Rigetti Compute, D-Wave Systems, SpinQ, etc.
Réfrigérateurs à dilution de table Clients
Clients | Coordonnées |
QCi |
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IBM |
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Calcul Rigetti |
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Systèmes D-Wave |
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SpinQ |
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Alice et Bob |
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4 tendances du marché
L'hélium liquide, dont le point d'ébullition est de 4,2 K, est une substance essentielle pour les expériences à basse température à l'heure actuelle. Mais pour atteindre des températures ultra-basses proches du zéro absolu, des moyens spéciaux sont nécessaires, et la réfrigération par dilution en est un. Il existe deux isotopes naturels, l'hélium 3 et l'hélium 4, dans l'hélium liquide pour la réfrigération. Lorsque la température est inférieure à 0,87 K, l'hélium liquide se sépare en deux phases, de manière similaire à la stratification de l'eau et de l'huile. La couche supérieure est la phase contenant le plus d'hélium 3 (phase concentrée), et la couche inférieure est la phase contenant le moins d'hélium 3 (phase diluée). Si le liquide inférieur est pompé, l'hélium 3 s'évaporera plus rapidement que l'hélium 4, diluant davantage la phase diluée, et l'hélium 3 se propagera de la phase concentrée à la phase diluée, qui absorbera la chaleur et atteindra ainsi l'objectif de refroidissement. Cependant, pour refroidir l'hélium-3 à des températures très basses (de la température ambiante à la zone de température de l'hélium liquide), il faut généralement le pré-refroidir avec de l'hélium liquide, ce que l'on appelle la réfrigération par dilution humide. La réfrigération par dilution humide nécessite une grande quantité d'hélium liquide, qui est un consommable coûteux. Si l'hélium liquide n'est pas utilisé dans le processus de pré-refroidissement et que la température est refroidie par refroidissement par tube à impulsion, cette méthode est appelée réfrigération par dilution sèche, c'est-à-dire réfrigération par dilution sans hélium liquide. Bien entendu, le principe de réfrigération des deux méthodes de réfrigération en dessous de la zone de température de l'hélium liquide est le même, mais cette dernière présente plus d'avantages en termes d'économie et de facilité d'entretien car elle ne consomme pas beaucoup d'hélium liquide, et est désormais devenue le courant dominant du marché.
5 moteurs de croissance
Tableau des facteurs de croissance
Article | Description |
Il existe une demande croissante de systèmes à très basse température issus de l'informatique quantique et d'autres technologies émergentes | Les refroidisseurs à dilution sont largement utilisés dans la matière condensée, l'informatique quantique, les nanomatériaux et les observations astronomiques. Bien que d'autres types de refroidisseurs à très basse température puissent atteindre des températures presque aussi basses que les réfrigérateurs à dilution, ils ne sont pas adaptés à l'informatique quantique (QC) et ne peuvent être utilisés que pour le pré-refroidissement, comme les refroidisseurs à démagnétisation adiabatique, qui sont des méthodes cryogéniques « jetables » qui ne fournissent pas un environnement durable à basse température et ne sont pas adaptés à une utilisation directe pour soutenir l'informatique quantique (QC) et la simulation quantique (QS). En règle générale, la plupart des recherches sur l'informatique quantique topologique impliquent des refroidisseurs à dilution pour créer des températures proches de 0 K pour eux. Même les températures plus basses sont pré-refroidies par un refroidisseur à démagnétisation nucléaire adiabatique via un refroidisseur à dilution pour atteindre la température la plus basse dans la matière condensée, ce qui est le seul moyen de refroidir des objets macroscopiques à microKelvin (µK). À l'heure actuelle, le réfrigérateur à dilution est principalement utilisé pour l'informatique quantique et sa fonction est principalement de répondre aux exigences de fonctionnement des ordinateurs quantiques avec supraconducteurs, semi-conducteurs, topologie, pièges à ions et autres voies qui ont des exigences pour un environnement à basse température. Avec le développement rapide de technologies émergentes telles que l'informatique quantique, la demande de systèmes à très basse température continuera de croître, ce qui stimulera le développement des refroidisseurs à dilution. |
Les réfrigérateurs à dilution ont une forte capacité de refroidissement | Les réfrigérateurs à dilution ont de fortes capacités de refroidissement et peuvent atteindre une température mK sans champ magnétique. Ils présentent les avantages d'un refroidissement continu à long terme, d'une grande stabilité et d'une utilisation facile. Ce produit est actuellement un équipement important pour obtenir une température mK. Les réfrigérateurs à dilution peuvent être largement utilisés dans la physique à basse température, la science des matériaux, l'informatique quantique, l'astronomie et d'autres domaines. Selon les réfrigérateurs à dilution, le réfrigérant est divisé en réfrigérateurs à dilution sans cryogène (CFDR) et réfrigérateurs à dilution humide (WDR). Le CFDR utilise un réfrigérateur mécanique (tube à impulsion) pour assurer le pré-refroidissement, tandis que le WDR utilise de l'azote liquide et de l'hélium liquide pour assurer le pré-refroidissement. En comparant la réfrigération à démagnétisation adiabatique et la réfrigération à adsorption, seuls les réfrigérateurs à dilution peuvent atteindre une réfrigération inférieure à 10 mk. Par rapport à d'autres équipements de refroidissement, les réfrigérateurs à dilution présentent des avantages exceptionnels tels qu'une forte capacité à maintenir des environnements à température extrêmement basse et une fiabilité de haute performance. Par conséquent, ils sont devenus des équipements clés pour soutenir le développement de technologies telles que l'informatique quantique. La forte capacité de réfrigération des réfrigérateurs à dilution est l'un des facteurs moteurs du développement de l'industrie. |
6 défis du marché
Défis du marché des tables
Article | Description |
La plage de température du réfrigérateur à dilution est limitée à environ 2 mK | Il n'existe pas de limite de température basse pour les réfrigérateurs à dilution. Cependant, pour des raisons pratiques, la plage de température est limitée à environ 2 mK. À des températures extrêmement basses, la viscosité et la conductivité thermique du fluide en circulation augmentent à mesure que la température diminue. Pour réduire le chauffage visqueux, les diamètres des tuyaux d'entrée et de sortie de la chambre de mélange doivent être T_m^(-3), et pour un faible flux de chaleur, la longueur du tuyau doit être T_m^(-8). Par conséquent, pour réduire la température d'un facteur 2, il faut augmenter le diamètre d'un facteur 8 et la longueur d'un facteur 256. Le volume doit donc augmenter d'un facteur 214 = 16 384. En d'autres termes, chaque cm3 à 2 mK devient 16 384 cm3 à 1 mK. Les machines deviendraient très grandes et très chères. |
Menace de substitution | Actuellement, en plus du refroidissement par dilution, la technologie de réfrigération à très basse température comprend également la réfrigération par adsorption et la réfrigération par démagnétisation adiabatique. Le principe de la machine de réfrigération par adsorption est la réfrigération par évaporation, en utilisant la température saturée du milieu de travail 4He ou 3He et la relation correspondante entre la pression de vapeur saturée, le taux d'adsorption de l'adsorbant sur l'adsorbant à différentes températures est différent, grâce au chauffage et au refroidissement périodiques de l'adsorbant pour obtenir la réfrigération. En tant que méthode de réfrigération à l'état solide, la démagnétisation adiabatique présente les avantages exceptionnels d'une gravité indépendante, indépendante du milieu de travail rare hélium-3, compacte et efficace, et est devenue le courant dominant de la technologie de réfrigération à très basse température dans les applications spatiales, et elle est également progressivement favorisée dans les applications terrestres. Les refroidisseurs à démagnétisation adiabatique (ADR) utilisent l'effet magnétothermique des sels paramagnétiques pour réaliser la réfrigération et peuvent obtenir une température de 20 à 100 mK. L’application de refroidisseurs à adsorption et de refroidisseurs à démagnétisation adiabatique limitera le développement des refroidisseurs à dilution. |
