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當下,氦氣廣泛應(yīng)用于制冷、管道檢漏、焊接、金屬制造、氣球載、科研、軍事等各個領(lǐng)域。應(yīng)用場所的不同決定了對于氦氣的要求千差萬別,出了部分應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诤獾囊蟆Mㄟ^交付實時控制代碼、ML和DSP執(zhí)行而不影響效率,他們設(shè)計了使用氦氣的Armv8。我公司擁有低溫制冷的公司背景,結(jié)合世界先進分離技術(shù),通過多年的研究開發(fā),設(shè)計出不同提純工藝的氦氣循環(huán)利用設(shè)備,滿足科研院所及全工業(yè)領(lǐng)域多樣化的氦氣提純循環(huán)需求。
Arm的氦氣技術(shù),嵌入式設(shè)備提供增強的機器學習和信號處理。
氦氣將為Cortex-M處理器提供15倍以上的ML性能和5倍的信號處理能力。先進的數(shù)字信號處理(DSP)可通過Arm技術(shù)在更豐富的基于Cortex-A的設(shè)備中實現(xiàn)。對于更受限的應(yīng)用程序,Arm還在其性能更高的Cortex-M處理器(Cortex-M4、Cortex-M7、Cortex-M33和Cortex-M35P)中添加了DSP擴展。lv氣是一種有毒有害氣體,它主要通過呼吸道侵入人體,因此利用lv氣傳感器檢測空氣中l(wèi)v氣含量,達到對lv氣泄漏事故的預(yù)警效果。這兩種技術(shù)都可以用在某些應(yīng)用程序中加速ML計算。
對于以能效為優(yōu)先考慮的受約束的嵌入式系統(tǒng),歷來的解決方案是將Cortex處理器與SoCs中的DSP耦合,這增加了硬件和軟件設(shè)計的復(fù)雜性。
通過交付實時控制代碼、ML和DSP執(zhí)行而不影響效率,他們設(shè)計了使用氦氣的Armv8.1-M來消除這些挑戰(zhàn)。其理念是,它將為軟件開發(fā)人員提供安全擴展智能應(yīng)用程序的能力,這些應(yīng)用程序可以在更廣泛的設(shè)備上利用DSP功能。也許我們應(yīng)該為浪費氦-4而感到愧疚,特別是我們付的價格并不準確,政府從1925年到20世紀九十年代都在得克薩斯州的田里開采氦氣,但是1996年才決定投向市場讓所有人購買。這應(yīng)該能夠增強對跨三個關(guān)鍵類別的新興應(yīng)用程序的支持;振動,運動,聲音,以及視覺與圖像處理。
希望這將改善未來設(shè)備的用戶體驗,如傳感器集線器、可穿戴設(shè)備、音頻設(shè)備和工業(yè)應(yīng)用,這些設(shè)備由基于Cortex-M和氦氣技術(shù)的下一代SoCs驅(qū)動。
把一圈導(dǎo)線纏繞在的超導(dǎo)材料上,再將其放置在液氦中,冷卻至4.2開爾文、甚至更低,便可達到超導(dǎo)體所需的特殊溫度條件,再向線圈中通入高強度電流。目前的穩(wěn)定磁場位于美國佛羅里達大學國家高強磁場實驗室,由一塊超導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生,磁場強度足足高達地球磁場的150萬倍。先進的數(shù)字信號處理(DSP)可通過Arm技術(shù)在更豐富的基于Cortex-A的設(shè)備中實現(xiàn)。
科學家們會利用技術(shù)分析實驗室中發(fā)現(xiàn)的新材料的物理特性。有些材料后來被研發(fā)成了藥品,如能夠解決全球健康問題的新型;有些則被研發(fā)成了能夠回收利用的綠色建筑材料。能源領(lǐng)域也取得了不少進步,研發(fā)出了更小、更便攜、能量更高的電池,或可減少我們對碳燃料的依賴。但技術(shù)目前仍需要大量液氦,這點在短時間內(nèi)暫時無法改變。目前,廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場氣體檢測技術(shù)大多使用催化燃燒式、電化學、半導(dǎo)體和光離子化等小巧實用的氣體傳感器。
幸運的是,我們已經(jīng)知道了如何更好地保護剩下的氦儲備,并且在不斷發(fā)現(xiàn)新的氦氣池。我們明白了如何在氦逃逸到太空中之前予以回收利用,也開始研究能夠在更高溫度下運行的超導(dǎo)體。這些工作都費時費力、成本高昂,而且回收氦還需要大量化石能源提供的能量。與此同時,我們還要尋找更多的氦氣來源,并找到更好的回收途徑。HeH?不能在凝聚相中制備,因為這會使它與任何陰離子、分子、原子發(fā)生作用。我們可以從少買幾個氦氣球這樣的小事做起。下次放飛氦氣球之前,不妨三思而后行。
在液氦的溫度下,在一個鉛環(huán)上放置一個鉛球。鉛球會好像失重而飄浮在環(huán)上,與環(huán)保持一定距離。在同樣的溫度下,用細鏈子系著磁鐵,慢慢放到一個金屬盤子里去。當磁鐵快要碰到盤子的時候,可以觀察到,鏈子松了,磁鐵浮在盤子上,若此時輕輕拍打磁鐵,它會自行旋轉(zhuǎn)。此外,在設(shè)備研制過程中還采用了大量低溫領(lǐng)域的新技術(shù),包括高壓氦氣壓縮機的減振、耐低溫高壓紫銅管道特種焊接技術(shù)、低溫高壓活接密封技術(shù)等,以優(yōu)化產(chǎn)品。這種現(xiàn)象只能在低溫觀察到,高溫下不會產(chǎn)生。
這是低溫下的超導(dǎo)現(xiàn)象。有些金屬在液態(tài)氦的溫度下,原子核的運動幾乎停止,對電子的阻礙變得,因此電阻會消失,成為超導(dǎo)體;由于磁力線不可能穿過超導(dǎo)體 [8] ,于是在超導(dǎo)體與磁體中間形成了較大的磁場,磁場的斥力托住了鉛球和磁鐵,使它們浮在半空中。這就是邁斯納效應(yīng)(Meissner Effect),這一效應(yīng)可以被利用來制造磁懸浮列車??稍谖磥碜鳛楹司圩儼l(fā)電廠的革命性燃料,但是在我們的星球上這種氦只占氦總量的不到百分之一,所以我們只能在月球上開采。