A tudományos kábelkészítőkről szóló sorozatunkat a Shunyata Research bemutatásával folytatjuk. A híradástechnika fejlődésével kapcsolatban sokszor szoktuk a haditechnikát és a háborúskodások alatti fejlesztéseket emlegetni. A kábelek minőségi paraméterei és kvalitásai kapcsán is több alapanyag-kutatatási felfedezés került át a haditechnikából a „közhasznú” világba.
A Shunyata Research indulásakor Caelin Gabriel, az egykori amerikai katonai mérnök, ültette át az ultra-érzékeny adatgyűjtő rendszerek terén megszerzett tapasztalatait a kábelek fejlesztésébe. Kutatásai után ezeket a rendszereket úgy tervezte, hogy észleljék a zaj feddésében meglévő rendkívül alacsony szintű jeleket. Az intenzív kutatások területei a jel terjedése, a feszültségingadozás és az interferencia tárgykörével foglalkoztak. Caelin Gabriel szakmai tapasztalatait részint a nagy sebességű hálózati komponensek, az akkor 1 GB/s és a jelenlegi 100 MB/s Ethernet-képes eszközök, fejlesztése tették ki. A számítástechnikában végzett egyedi munkával kapcsolatos tapasztalatokra a legmagasabb kormányzati szinten is felfigyeltek, alkalmazásuk a katonai fejlesztésekben vezettek eredményekre.
A sokéves kiterjedt tervezési és fejlesztési munka, az alapvető tervezési koncepciók és szabadalmaztatott technológiák vezetették a Shunyata termék-skála sarokköveinek kialakítását. Ma a Shunyata Research gyára 18 000 négyzetméter alapterületű, 16 alkalmazottal üzemel, akik közül a legtöbben már a kezdetektől fogva részt vállaltak a munkában. Minden Shunyata terméket nagyrészt kézi munkával gyártják és csomagolják a Shunyata Research Washington State-i gyárában.
A kiterjedt technikai háttér és a több éves kutatás igazán úttörő technológiákat eredményezett. A mérnöki folyamat több új finomítást, szabadalmaztatás alatt álló, védett technológiát tartalmaz, amit az alábbiakban részletesen ismertetünk. Egyáltalán nem biztos, hogy lesz kábel gyártó, aki minden áron versenyezni fog a Shunyata Research ΞTRON® technológiájával.
Az ΞTRON® technológia
Mint az köztudott, az elektromos vezető-ér, amely váltakozó jelet szállít, maga körül teljes hosszában elektromágneses mezőt generál. Ez a mező körülveszi és áthatja a vezetéket. A szigetelő (dielektromos) anyag, amely villamosan nem vezető leginkább arra használatos, hogy szigetelje a vezetőképes huzalokat. A dielektromos anyagok érzékenyek az elektromos mezők hatásaira, kimutatható a dielektromos polarizáció és a dielektromos relaxáció. A szigetelő anyag tárolhatja és el is engedheti az elektromos energia hatására váltakozó elektromos mezőt.
Amikor egy elektromos jel átmegy a vezetőn a vezető körül egy elektromos mezőt generál. A vezető körül kialakuló elektromos mezőt, a molekulák poláros mozgását, a vezetőben lévő, a dielektrikumhoz képest pozitív és negatív töltésű jelek okozzák. A dielektrikum az elektromos töltést útján tárolja ezt a molekuláris polarizációt. Ha a jel irányt vált, az elektromos töltés megfordul és a tárolt töltés a dielektrikumon fog megjelenni. Az elektromos mező által generált dielektromos töltés áramot indukál a vezetőre, ez torzítja az eredeti jelet. A Shunyata Research által bevezetett technológia ezt a torzítást csökkenti.
Ezt úgy éri el, hogy egy vezetőképes árnyékolást használ, amely körülveszi a jelvezeték körül kialakított dielektromos anyagot. Az elektromos jelet hordozó vezető a pajzson keresztül egy elektromos mezőben kiegyenlítő áramkört alkot. A vezető körüli elektromos mező és az elektromos mezőt körülvevő pajzs egymással szemben polarizált, így hoz létre közel nulla értékű elektromos erőteret. Ez a megoldás hatékonyan semlegesíti a töltési/kisülési torzulást, a dielektromos anyag jelenlétében a jel polaritásával váltakozó erőteret. Mivel a vezető és az árnyékolás mindketten hordozzák a jel elektromos mezejét, ezért dinamikusan követni kell a váltakozó jel létrehozásakor kialakult folyamatos nettó nulla töltés eltérést. A szokásosan használt kábel árnyékolás azért szükséges, hogy megvédje a jelet az RFI/EMI hatásoktól. A találmány szerinti megoldás egy vezetőképes árnyékolás körül helyezkedik el, amit nem a szokásos módon használnak. Az ΞTRON® technológiai pajzs nem érintkezik vezető érrel, sem földelő felülettel, vagy bármely más vezető felülettel. A pajzs kizárólag a vezető és a szigetelő anyag közötti ellentétes elektromos mező létrehozásához járul hozzá.
Tudományos haladás az elektromos vezetők terén
A Shunyata Research állandó törekvése az audio jelátvitel és a teljesítmény javítása. Folyamatosan arra törekszik, hogy javítsa egy alapvető elektronikai alkatrész minőségét, amit csak így hívunk – drót. Három év fejlesztés és tesztelés után a Shunyata Research megjelentette a koherens vezetéket. A kísérletek eredménye a koherens vezetékben a réz molekulák állandó intermolekuláris összehangolásának folyamata.
A koherens vezetékek kialakítása egy folyamat eredménye, amely meghatározza a rézmolekulák belsejében az állandó intermolekuláris nyomvonalat. A melegen sajtolás vagy forró-formázó gyártás folyamat során a rézhuzal olvadt vagy félig olvadt állapotban van. Ebben az állapotban a réz-molekulákat, egymáshoz képest, véletlenszerűen mozgatják. A hűtéssel és a réz gyors megszilárdulásával kialakul a molekulák belsejében egy viszonylag véletlenszerű orientáció. A koherens technológia egy elektromágnes által létrehozza a molekulák „igazítását”. A gyártási folyamat intenzív mágneses teret indukál, amennyiben a vezetéket lehűtik bekövetkezik a fém molekulák módosítása, rögzül egy adott villamos szekvencia. A Shunyata Research kifejlesztett egy különleges vegyületet is, a ZrCa-2000 célja, hogy csökkentse az interferenciát.
A Shunyata Research finomított több egyedülálló szigetelőanyagot, ezek kombinálásával különböző típusú szigetelő anyagszerkezeteket, beleértve a két- és három-rétegű árnyékolást. A folyamatok és technológiák gyártási titkok, az viszont nem kétséges, hogy rendkívüli hatással vannak a minőségi jelátvitelre.
Saját kriogén laboratórium
Az elmúlt évtizedben Calin Gabriel a kriogén technológiai módszerek javítása tárgyában kutatott. Saját kriogén laboratóriumában modellezett molekulák közötti elektrosztatikus kölcsönhatások segítségével atomi résztöltést. Tanulmányozta a kriogén kezelés szinte minden összetevőjét, többek között, mert -150 Celsius fokon megváltozik a fém molekuláris szerkezete.
A hagyományos kriogén technológia abból áll, hogy egy anyag hőmérsékletét folyamatosan csökkentik, majd a folyékony nitrogén segítségével rendkívül alacsony értéken tartják. Ezt az eljárást megfelelő célszámítógép vezérli, amely szabályozza a hőmérsékletet, valamint a lassú és kontrollált hőmérséklet-emelkedést, annak érdekében, hogy elkerüljék az anyagban keletkező kriogén-sokkot. A kriogén-sokk repedéseket és töréseket okozhat az anyagban, vagy rosszabb esetben az anyag belső molekuláris szerkezetének teljes megsemmisülését vonhatja maga után.
Calin Gabriel sok kísérletet változó légnyomás-viszonyok között, (módosított légköri feltételek a kriogén kamra belsejében) magasnyomású kamrában, különböző gázok alkalmazásával és ezek kombinációival végzett, annak érdekében, hogy növelje az eljárás hatékonyságát. Az eredmény, a szabadalmazott technológia, létrehozza az ideális körülmények közötti kriogén eljárást magas nyomású kamrában. Ez a továbbfejlesztett kezelés az úgynevezett Tech Alpha Kriogén folyamat. Ez a technológia minden vezetékhez, csatlakozó terminálhoz és áramvezető fémhez alkalmazható. A módszerhez csak a legjobb, számítógépekkel kontrollált laboratóriumi berendezéseket használják. A laboratóriumi készülékek fokozatosan csökkentik a hőmérsékletet egy fokos lépésekben. Ezután az eredeti hőmérsékletet visszaállítják és az üzemmódot megismételve a hőmérsékletet ismét lesüllyesztik. Ez addig folytatódik, amíg a hőmérséklet eléri a -150 Celsius fok értéket. Egy feldolgozási ciklus 72 órás.
A Shunyata Reseach legfőbb feladatának tekinti, hogy vezesse a műszaki innovációt a kábelgyártás területén. A cégvezetést egy cél vezérli, hogy hatalmas mérnöki tudás és tapasztalat birtokában egyedi alkatrészekből hozzák létre a legmagasabb minőséget és teljesítményt képviselő kábeleket, valamint az ezzel összefüggő audio termékeket.
