Een consortium van Universiteit Twente, Demcon kryoz en Cooll gaat een geavanceerd koelsysteem ontwikkelen voor de Einstein Telescope. Het consortium ontvangt over een periode van drie jaar 2,6 miljoen euro uit de R&D-regeling voor de Einstein Telescope, gefinancierd door het Nationaal Groeifonds.
De Einstein Telescope wordt een enorm observatorium dat gaat meten aan zwaartekrachtgolven die Albert Einstein meer dan 100 jaar geleden al voorspelde. Die zwaartekrachtgolven zijn zo zwak dat zelfs de kleinste trillingen het onmogelijk maken de golven te detecteren. Om de zeer zwakke signalen uit het heelal toch te detecteren is trillingsvrij koelen tot zeer lage temperaturen nodig.
Zwaartekrachtgolven meten
De waarnemingen van zwaartekrachtgolven door bestaande observatoria en de nieuwe Einstein Telescope vinden plaats met laserstralen. Die worden in twee richtingen tienkilometerlange tunnels ingestuurd en aan de uiteinden teruggekaatst door spiegels om bij het beginpunt te worden opgevangen door een detector. Het meetsignaal hangt af van het verschil in de afgelegde weg van de twee laserstralen. Universitair docent Michiel van Limbeek vertelt: “Een passerende zwaartekrachtgolf bëinvloed dat verschil op het meetsignaal. Daar kun je informatie uithalen, bijvoorbeeld over de manier waarop die zwaartekrachtgolf is ontstaan.”
Voor de financiering van het onderzoek is de R&D-regeling als onderdeel van het ET valorisatieprogramma in het leven geroepen met een financiële bijdrage uit het Nationaal Groeifonds. De regeling telt vijf calls; de eerste was voor trillingsvrij koelen, dat nodig is om de metingen veel nauwkeuriger te maken. Die call is toegekend aan het Twentse consortium.
Driestapskoelsysteem
Het Twentse consortium ontvangt voor een periode van drie jaar een bedrag van 2,6 miljoen euro om de koelingstechnologie geschikt te maken voor de Einstein Telescope. Ze gaan daarvoor een drietrapskoelsysteem ontwikkelen, dat werkt met drie verschillende koelmiddelen, neon, waterstof en helium. Het koelproces start op –195 °C, de temperatuur die wordt bereikt met de vloeibare stikstof. Twee tussenstappen zijn nodig om de laatste, lastigste stap naar –263 °C te bereiken: het koudste punt in het koelsysteem. Uiteindelijk gaan ze drie exemplaren van het koelsysteem bouwen, één voor onderzoek aan de Universiteit Twente en twee voor de ETpathfinder in Maastricht.
Meer informatie
Dr. Ir. Michiel van Limbeek is Universitair Docent in de vakgroep Energy, Materials & Systems (EMS; Faculteit TNW). De onderzoeksgroep doet onder andere al ruim twintig jaar onderzoek naar trillingsvrij koelen op basis van een sorptietechnologie die werkt met actieve kool. Naast onderzoek aan cryogene technieken werkt de EMS groep ook aan hoge-stroom supergeleiding. Toepassingen liggen op het gebied van duurzame energie (onder meer kernfusie en hoogvermogen elektriciteitstransport) en wetenschappelijk onderzoek. EMS draagt onder meer bij aan CERN (elementaire deeltjes), ESA (ruimtevaart) en de Einstein Telescope (zwaartekrachtgolven).
