വാർത്തകളിൽ എന്തുകൊണ്ട്?
20 മില്ലികെൽവിനിൽ എത്താൻ ശേഷിയുള്ള ഒരു റഫ്രിജറേറ്റർ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കരാറിൽ ഡിഫൻസ് റിസർച്ച് ആൻഡ് ഡെവലപ്മെൻ്റ് ഓർഗനൈസേഷൻ (Defence Research and Development Organisation), അല്ലെങ്കിൽ DRDO (DRDO) ഒപ്പുവച്ചു. രാജസ്ഥാനിലെ (Rajasthan) ആൽവാർ (Alwar) ആസ്ഥാനമായുള്ള സീറോ mK ഇന്ത്യ പ്രൈവറ്റ് ലിമിറ്റഡ് (Zero mK India Private Limited) വ്യവസായ പങ്കാളിയായി സെപ്റ്റംബർ 24-ലെ പ്രഖ്യാപനം നൽകുന്നു. പ്രതിരോധത്തിനും വിശാലമായ തന്ത്രപരമായ ആവശ്യങ്ങൾക്കും പ്രസക്തമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വ്യവസായത്തിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള വികസനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ടെക്നോളജി ഡെവലപ്മെൻ്റ് ഫണ്ടിന് (Technology Development Fund) കീഴിലാണ് ഈ പദ്ധതി വരുന്നത്. അത്തരമൊരു റഫ്രിജറേറ്റർ സെൻസിറ്റീവ് ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾക്കും പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും അസാധാരണമാംവിധം തണുപ്പുള്ള അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് ഗവേഷണ അടിസ്ഥാന സൗകര്യമാണ്, സാധാരണ വീട്ടുപകരണങ്ങളോ അല്ലെങ്കിൽ പൂർത്തിയായ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറോ അല്ല. ഈ ആവശ്യപ്പെടുന്ന എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടാസ്ക്കിനുള്ള ഫണ്ടിംഗും ലബോറട്ടറി പിന്തുണയുമായി കരാർ ഒരു വ്യവസായ ഡെവലപ്പറെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ താപനിലയും പ്രവർത്തന പ്രകടനവും കാണിക്കാൻ ബാക്കിനിൽക്കുന്നു.
20 മില്ലികെൽവിൻ യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്
കെൽവിൻ സ്കെയിൽ താപനില കേവല പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് അളക്കുന്നു. ഒരു മില്ലികെൽവിൻ എന്നത് ഒരു കെൽവിൻ്റെ ആയിരത്തിലൊന്നാണ്, അതിനാൽ 20 മില്ലികെൽവിൻ 0.020 കെൽവിന് തുല്യമാണ്. അതുകൊണ്ട് ഇത് കേവല പൂജ്യത്തിന് മുകളിൽ ഒരു ഡിഗ്രിയുടെ ഇരുന്നൂറിൽ ഒന്ന് മാത്രമാണ്. മില്ലി എന്ന് സൂചിപ്പിക്കാൻ mK (mK) എന്ന ചുരുക്കെഴുത്ത് ഒരു ചെറിയക്ഷരം "m" ഉപയോഗിക്കുന്നു. 20 കെൽവിനായി ലക്ഷ്യം വായിക്കുന്നത് ഈ സ്കെയിലിൽ അതിനെ ആയിരം മടങ്ങ് ചൂടുള്ളതാക്കും. ചെറിയ സംഖ്യ എന്നത് ഒരു അലങ്കാര സ്പെസിഫിക്കേഷനല്ല, മറിച്ച് എഞ്ചിനീയറിംഗ് വെല്ലുവിളിയുടെ കേന്ദ്രമാണ്.
ചൂടിന് അത്യധികം സെൻസിറ്റീവ് ഫിസിക്കൽ പെരുമാറ്റത്തെ ശല്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്നതിനാൽ ഈ ശ്രേണിയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുന്നത് ഉപയോഗപ്രദമാണ്. അവയുടെ പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള ആശയവിനിമയത്താൽ തടസ്സപ്പെടാൻ കഴിയുന്ന അവസ്ഥകൾ ക്വാണ്ടം ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചില പ്ലാറ്റ്ഫോമുകളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ, താപ ശബ്ദം നിയന്ത്രണവും അളവെടുപ്പും കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. വളരെ തണുത്ത അന്തരീക്ഷം ആ ശല്യത്തിൻ്റെ ഉറവിടം കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് സ്വന്തമായി എല്ലാ പിഴവുകളും ഇല്ലാതാക്കുകയോ ഉപയോഗപ്രദമായ ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റം നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.
എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് തണുപ്പുള്ള ഗാർഹിക ഫ്രിഡ്ജിനേക്കാൾ ലബോറട്ടറി സംവിധാനമാകുന്നത്
അനുദിന സംഭരണത്തിനായി ഗാർഹിക റഫ്രിജറേറ്റർ താരതമ്യേന വലിയ കമ്പാർട്ട്മെൻ്റ് തണുപ്പിക്കുന്നു. പകരം ഒരു ഡൈല്യൂഷൻ റെഫ്രിജറേറ്റർ (Dilution Refrigerator) വളരെ തണുപ്പുള്ള പരീക്ഷണ മേഖലയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം വേർതിരിച്ച ഘട്ടങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സാമ്പിളോ ഉപകരണമോ ഒരു തണുത്ത പ്ലാറ്റ്ഫോമിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതേസമയം പമ്പുകൾ, ഗ്യാസ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഉപകരണത്തിൻ്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. മുഴുവൻ ലബോറട്ടറിയും പരീക്ഷണ ഘട്ടത്തിൻ്റെ താപനിലയെ സമീപിക്കുന്നില്ല.
പ്രക്രിയയുടെ ഹൃദയഭാഗത്ത് ഹീലിയത്തിൻ്റെ രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകളായ ഹീലിയം-3 (helium-3), ഹീലിയം-4 (helium-4) എന്നിവയുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത സംഖ്യകളുള്ള ന്യൂട്രോണുകളുള്ള ഒരേ മൂലകത്തിൻ്റെ രൂപങ്ങളാണ് ഐസോടോപ്പുകൾ. അനുയോജ്യമായ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ, അവയുടെ മിശ്രിതം സാന്ദ്രീകൃതവും നേർപ്പിച്ചതുമായ ഘട്ടമായി വേർതിരിക്കുന്നു. ഹീലിയം-3 നേർപ്പിച്ച ഘട്ടത്തിലേക്ക് നീക്കുന്നത് ചുറ്റുമുള്ള പരീക്ഷണാത്മക അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. തുടർച്ചയായ രക്തചംക്രമണം ആ തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയയെ നിലനിർത്തുന്നു. ഊഷ്മളമായ ഒരു ദ്രാവകത്തിലേക്ക് ഒരു തണുത്ത പദാർത്ഥം ചേർക്കുന്നത് മാത്രമല്ല, ഈ ഭൗതിക സംവിധാനത്തെ "ഡൈല്യൂഷൻ" എന്ന് വിവരിക്കുന്നു.
ഈ അവസാന പ്രക്രിയയിൽ എത്തുന്നതിന് മുമ്പ് മറ്റ് കൂളിംഗ് ഘട്ടങ്ങൾ മിശ്രിതം തയ്യാറാക്കുന്നു. പുറത്തേക്കുള്ള പ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് തണുപ്പിക്കാൻ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ഇൻകമിംഗ് മെറ്റീരിയലിനെ സഹായിക്കുന്നു. പമ്പുകളും വാതകം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഉപകരണങ്ങളും ഹീലിയം പുനരുപയോഗത്തിനായി വിതരണം ചെയ്യുകയും തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിൻ്റെ ഫലം അസാധാരണമാംവിധം ശക്തമായ ഒരു തണുപ്പിക്കൽ ഘടകത്തേക്കാൾ ഒരു ഏകോപിത സംവിധാനമാണ്. ഘട്ടങ്ങൾ എത്രത്തോളം നന്നായി ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെയും ആവശ്യമില്ലാത്ത ചൂട് എത്ര കുറച്ച് തണുത്ത പ്രദേശത്തേക്ക് എത്തുന്നു എന്നതിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും അതിൻ്റെ പ്രകടനം.
യഥാർത്ഥ ലോഡിന് കീഴിൽ ഉപയോഗപ്രദമായ തണുപ്പിക്കൽ നിലനിർത്തുക എന്നതാണ് വെല്ലുവിളി
വയറുകൾ, പിന്തുണകൾ, അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ ഒരു പരീക്ഷണത്തെ പുറം ലോകവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയ്ക്ക് ചൂട് അവതരിപ്പിക്കാനും കഴിയും. വികിരണം, വൈബ്രേഷൻ, വൈദ്യുത തടസ്സങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കും ശ്രദ്ധ ആവശ്യമാണ്. ആവശ്യമില്ലാത്ത ആശയവിനിമയം ഇൻസുലേഷൻ കുറയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം സെൻസറുകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ ഏത് താപനിലയാണ് എത്തിയതെന്ന് സ്ഥാപിക്കുന്നു. ഒരു സ്പെസിഫിക്കേഷൻ്റെ ഒരു ഭാഗം മാത്രമായി ഈ ആവശ്യകതകൾ എന്തുകൊണ്ടാണ് മിനിമം താപനില എന്ന് ഉദ്ധരിക്കുന്നത് എന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു. ഗവേഷകർക്ക് സ്ഥിരത, ഉപയോഗിക്കാവുന്ന കൂളിംഗ് പവർ, പരീക്ഷണത്തിന് ആവശ്യമായ ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള ഇടം എന്നിവയും ആവശ്യമാണ്.
കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ എത്തുന്നത് ഒരു പരീക്ഷണം ഘടിപ്പിച്ച് വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ ഒരു വികസന പ്രോഗ്രാമിന് പ്രസക്തമായ ലോഡുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള പ്രകടനം സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അല്ലാതെ ശൂന്യമായ സിസ്റ്റത്തിൽ അനുകൂലമായ വായന രേഖപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല. അളവെടുപ്പ് ഉപകരണങ്ങളുമായുള്ള ആവർത്തനക്ഷമത, പരിപാലനം, അനുയോജ്യത എന്നിവ അന്തിമ ഉപയോക്താവിന് പ്രധാനമാണ്. ഇവ പ്രായോഗിക എഞ്ചിനീയറിംഗ് പരിശോധനകളാണ്, അല്ലാതെ പുതിയതായി പ്രഖ്യാപിച്ച പദ്ധതി ഇതിനകം പാസായതിൻ്റെ തെളിവല്ല.
ടെക്നോളജി ഡെവലപ്മെൻ്റ് ഫണ്ട് എന്താണ് സംഭാവന ചെയ്യുന്നത്
തിരിച്ചറിഞ്ഞ ആവശ്യകതകൾക്കെതിരെ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ചെറുകിട സ്ഥാപനങ്ങളും സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളും ഉൾപ്പെടെയുള്ള വ്യവസായത്തിന് ഫണ്ട് ഒരു വഴി നൽകുന്നു. വാങ്ങൽ ഓർഡറിനേക്കാൾ കൂടുതൽ DRDO നൽകുന്നു: ഈ മോഡൽ സാമ്പത്തിക പിന്തുണയും സാങ്കേതിക വൈദഗ്ധ്യത്തിലേക്കുള്ള പ്രവേശനവും വികസന മേൽനോട്ടവും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പദ്ധതിയിൽ, സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്സ് ലബോറട്ടറി (Solid State Physics Laboratory) പിന്തുണയും നിരീക്ഷണവും നൽകാനാണ്. സാങ്കേതികമായി ആവശ്യപ്പെടുന്ന ഒരു വികസന പ്രക്രിയയ്ക്കിടയിൽ സ്ഥാപിതമായ ഒരു ഗവേഷണ സ്ഥാപനവുമായി ഒരു സ്വകാര്യ ഡെവലപ്പറെ ഈ ക്രമീകരണം ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.
അത്തരം സാങ്കേതിക വികസനത്തിനായി 500 കോടി രൂപയുടെ കോർപ്പസിന് കീഴിലുള്ള ആദ്യത്തെ ഉയർന്ന മൂല്യമുള്ള കരാറാണിതെന്ന് മന്ത്രാലയം ഇതിനെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് ഫണ്ടിംഗ് സംരംഭത്തിൻ്റെ ആട്രിബ്യൂട്ട് ചെയ്ത വിവരണമാണ്. കോർപ്പസ് ഈ വ്യക്തിഗത റഫ്രിജറേറ്റർ പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ വെളിപ്പെടുത്തിയ വിലയല്ല. ഒരു കമ്പനിക്ക് മുഴുവൻ തുകയും നൽകുന്നതിന് പ്രഖ്യാപനം അടിസ്ഥാനമൊന്നും നൽകുന്നില്ല. ഒരു പ്രോഗ്രാമിൻ്റെ ലഭ്യമായ ഫണ്ടിംഗ്, അംഗീകൃത പ്രോജക്റ്റ് ചെലവ്, യഥാർത്ഥ ചെലവ് എന്നിവ പ്രത്യേക സാമ്പത്തിക നടപടികളാണ്.
ആഭ്യന്തര കഴിവ് എങ്ങനെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു
വിജയകരമായ തദ്ദേശീയ സംവിധാനത്തിന് ഗവേഷകർക്ക് പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങളുടെയും സാങ്കേതിക പിന്തുണയുടെയും മറ്റൊരു ഉറവിടം നൽകാൻ കഴിയും. ഇത് വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ താപനില കുറഞ്ഞ എഞ്ചിനീയറിംഗ്, അളവെടുപ്പ്, സിസ്റ്റം സംയോജനം എന്നിവയിലെ കഴിവുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. റഫ്രിജറേറ്റർ അന്തിമ ആപ്ലിക്കേഷനല്ലെങ്കിലും അത് തന്ത്രപരമായി പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതിൻ്റെ കാരണം ഈ സാധ്യതയുള്ള നേട്ടങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നു. വിശ്വസനീയമായ ഗവേഷണ ഉപകരണങ്ങൾ ലബോറട്ടറികളെ പിന്നീട് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചേക്കാവുന്ന ഉപകരണങ്ങളും വസ്തുക്കളും പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
ആനുകൂല്യങ്ങൾ പ്രകടനത്തിനും ദത്തെടുക്കലിനും സോപാധികമായി തുടരുന്നു. വ്യത്യസ്ത ക്വാണ്ടം പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന ആവശ്യകതകളുണ്ട്; എല്ലാ ക്വാണ്ടം ഉപകരണത്തിനും ഒരേ റഫ്രിജറേഷൻ ക്രമീകരണം ആവശ്യമില്ല. ഒരു ഗാർഹിക പ്രോട്ടോടൈപ്പ് സ്വയമേവ വൻകിട നിർമ്മാണം സ്ഥാപിക്കുകയോ ഇറക്കുമതി ചെയ്ത എല്ലാ ഘടകങ്ങളും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല. വിശ്വാസ്യത, വിതരണ ശൃംഖലകൾ, ഉപയോക്തൃ മൂല്യനിർണ്ണയം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന പിന്നീടുള്ള ചോദ്യങ്ങളാണവ. ഘട്ടങ്ങൾ വെവ്വേറെ സൂക്ഷിക്കുന്നത് ഈ കരാർ ആരംഭിക്കുന്നതിൻ്റെ വ്യക്തമായ ചിത്രം നൽകുന്നു.
ഉപസംഹാരം
ക്വാണ്ടം ടെക്നോളജികൾക്ക് പിന്നിലെ റിസർച്ച് ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിൻ്റെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും എന്നാൽ പ്രധാനപ്പെട്ടതുമായ ഒരു ഭാഗമാണ് 20-മില്ലികെൽവിൻ പ്രോജക്റ്റ് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. അതിൻ്റെ ഉടനടിയുള്ള പ്രാധാന്യം ധനസഹായം നൽകുന്ന വികസന പങ്കാളിത്തവും അത് അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന സാങ്കേതിക പ്രശ്നവുമാണ്. അടുത്ത പ്രധാന തെളിവ് പരീക്ഷണാത്മക ലോഡുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ഒരു പ്രവർത്തന സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപനില, സ്ഥിരത, പ്രകടനം എന്നിവയെക്കുറിച്ചായിരിക്കണം. കരാർ മാത്രമല്ല ആ ഫലങ്ങൾ പദ്ധതി ആഭ്യന്തര ശേഷിയെ എത്രത്തോളം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നു എന്ന് കാണിക്കും.