, что эквивалентно оригиналу. На этом этапе мы получаем, умножив второе уравнение на. В результате получается эквивалентная система

Наконец, мы дважды вычитаем второе уравнение из первого, чтобы получить другую эквивалентную систему.

Теперь эту систему легко решить! И поскольку он эквивалентен исходной системе, он обеспечивает решение этой системы.

Обратите внимание, что на каждом этапе в системе (и, следовательно, в расширенной матрице) выполняется определенная операция для создания эквивалентной системы.

Следующие операции, называемые элементарными операциями , могут в обычном порядке выполняться над системами линейных уравнений для получения эквивалентных систем.

1. Поменяйте местами два уравнения.
2. Умножьте одно уравнение на ненулевое число.
3. Добавьте одно уравнение, кратное одному, к другому уравнению.

Предположим, что последовательность элементарных операций выполняется над системой линейных уравнений. Тогда полученная система имеет тот же набор решений, что и исходная, поэтому две системы эквивалентны.

Элементарные операции, выполняемые над системой уравнений, производят соответствующие манипуляции с строками расширенной матрицы. Таким образом, умножение строки матрицы на число означает умножение каждой записи строки на.Добавление одной строки к другой означает добавление каждой записи этой строки к соответствующей записи другой строки. Аналогично производится вычитание двух строк. Обратите внимание, что мы считаем две строки равными, если соответствующие записи совпадают.

В ручных вычислениях (и в компьютерных программах) мы манипулируем строками расширенной матрицы, а не уравнениями. По этой причине мы переформулируем эти элементарные операции для матриц.

Следующие операции называются операциями с элементарной строкой матрицы.

1. Поменяйте местами два ряда.
2. Умножить одну строку на ненулевое число.
3. Добавьте одну строку, кратную одной, в другую строку.

На иллюстрации выше серия таких операций привела к матрице вида

, где звездочки обозначают произвольные числа. В случае трех уравнений с тремя переменными цель состоит в том, чтобы получить матрицу вида

Это не всегда происходит, как мы увидим в следующем разделе.Вот пример, в котором это действительно происходит.

Решение:
Расширенная матрица исходной системы —

Чтобы создать в верхнем левом углу, мы можем умножить строку с 1 на. Однако можно получить без введения дробей, вычтя строку 2 из строки 1. Результат:

Верхний левый угол теперь используется для «очистки» первого столбца, то есть для создания нулей в других позициях в этом столбце.Сначала отнимите строку 1 от строки 2, чтобы получить

Следующее умножение на строку 1 из строки 3. Результат:

Это завершает работу над столбцом 1. Теперь мы используем во второй позиции второй строки, чтобы очистить второй столбец, вычитая строку 2 из строки 1 и затем добавляя строку 2 к строке 3. Для удобства обе операции со строками сделано за один шаг. Результат

Обратите внимание, что две последние манипуляции не повлияли на первый столбец (во второй строке там стоит ноль), поэтому наши предыдущие усилия там не были подорваны.Наконец, мы очищаем третий столбец. Начните с умножения строки 3 на, чтобы получить

Теперь вычтите умножение строки 3 из строки 1, а затем прибавьте умножение строки 3 к строке 2, чтобы получить

Соответствующие уравнения:, и, которые дают (единственное) решение.

Алгебраический метод, представленный в предыдущем разделе, можно резюмировать следующим образом: Для данной системы линейных уравнений используйте последовательность элементарных операций со строками, чтобы преобразовать расширенную матрицу в «красивую» матрицу (это означает, что соответствующие уравнения легко решить. ).В примере 1.1.3 эта красивая матрица приняла вид

Следующие определения идентифицируют хорошие матрицы, возникающие в этом процессе.

Матрица, как говорят, находится в форме ряда строк (и будет называться матрицей рядов , если она удовлетворяет следующим трем условиям:

1. Все нулевые строки (полностью состоящие из нулей) находятся внизу.
2. Первая ненулевая запись слева в каждой ненулевой строке — это a, называемая ведущей для этой строки.
3. Каждый ведущий элемент находится справа от всех ведущих в строках над ним.

Матрица-эшелон строка называется сокращенной строкой-эшелоном (и будет называться сокращенной матрицей-строкой , если, кроме того, она удовлетворяет следующему условию:

4. Каждый ведущий элемент — это единственная ненулевая запись в своем столбце.

Матрицы «строка-эшелон» имеют форму «ступеньки», как показано в следующем примере (звездочки указывают произвольные числа).

Ведущие элементы проходят через матрицу «вниз и вправо». Записи выше и справа от ведущих s произвольны, но все записи ниже и слева от них равны нулю. Следовательно, матрица в виде эшелона строк находится в сокращенной форме, если, кроме того, все записи непосредственно над каждым ведущим равны нулю. Обратите внимание, что матрица в форме эшелона строк может быть приведена к сокращенной форме с помощью еще нескольких операций со строками (используйте операции со строками, чтобы последовательно создавать нули над каждой ведущей единицей, начиная справа).

Важность матриц строка-эшелон вытекает из следующей теоремы.

Каждая матрица может быть приведена к (сокращенной) форме строки-эшелона последовательностью элементарных операций со строками.

Фактически, мы можем дать пошаговую процедуру для фактического нахождения матрицы ряда строк. Обратите внимание: несмотря на то, что существует множество последовательностей операций со строками, которые приведут матрицу к форме ряда строк, та, которую мы используем, является систематической и ее легко запрограммировать на компьютере. Обратите внимание, что алгоритм имеет дело с матрицами в целом, возможно, со столбцами нулей.

Шаг 1. Если матрица полностью состоит из нулей, остановитесь — она ​​уже в виде эшелона строк.

Шаг 2. В противном случае найдите первый столбец слева, содержащий ненулевую запись (назовите его), и переместите строку, содержащую эту запись, в верхнюю позицию.

Шаг 3. Теперь умножьте новую верхнюю строку на, чтобы создать интерлиньяж.

Шаг 4. Вычитая кратные числа этой строки из строк под ней, сделайте каждую запись ниже начального нуля. Это завершает первую строку, и все дальнейшие операции со строками выполняются с оставшимися строками.

Шаг 5. Повторите шаги 1–4 для матрицы, состоящей из оставшихся строк.

Процесс останавливается, когда либо на шаге 5 не остается строк, либо оставшиеся строки состоят полностью из нулей.

Обратите внимание на то, что гауссовский алгоритм является рекурсивным: когда получен первый ведущий, процедура повторяется для оставшихся строк матрицы. Это упрощает использование алгоритма на компьютере. Обратите внимание, что в решении примера 1.1.3 не использовался гауссовский алгоритм в том виде, в каком он был написан, потому что первый ведущий не был создан путем деления строки 1 на.Причина этого в том, что он избегает дробей. Однако общий шаблон ясен: создайте ведущие слева направо, используя каждый из них по очереди, чтобы создать нули под ним. Вот один пример.

Решение:

Соответствующая расширенная матрица —

Создайте первую ведущую, поменяв местами строки 1 и 2

Теперь вычтите умноженную строку 1 из строки 2 и вычтите умноженную строку 1 из строки 3.Результат

Теперь вычтите строку 2 из строки 3, чтобы получить

Это означает, что следующая сокращенная система уравнений

эквивалентен исходной системе. Другими словами, у них одинаковые решения. Но эта последняя система явно не имеет решения (последнее уравнение требует этого и удовлетворяет, а таких чисел не существует). Следовательно, исходная система не имеет решения.

Для решения линейной системы расширенная матрица преобразуется в сокращенную форму строки-эшелон, а переменные, соответствующие ведущим, называются ведущими переменными .Поскольку матрица приведена в сокращенной форме, каждая ведущая переменная встречается ровно в одном уравнении, поэтому это уравнение может быть решено для получения формулы для ведущей переменной в терминах не ведущих переменных. Принято называть нелидирующие переменные «свободными» переменными и маркировать их новыми переменными, называемыми параметрами . Каждый выбор этих параметров приводит к решению системы, и каждое решение возникает таким образом. Эта процедура в целом работает и получила название

Для решения системы линейных уравнений выполните следующие действия:

1. Перенести расширенную матрицу \ index {расширенная матрица} \ index {матрица! Расширенная матрица} в сокращенную матрицу-эшелон строк, используя элементарные операции со строками.
2. Если возникает строка, система несовместима.
3. В противном случае назначьте не ведущие переменные (если они есть) в качестве параметров и используйте уравнения, соответствующие сокращенной матрице строки-эшелон, чтобы решить для ведущих переменных в терминах параметров.

Существует вариант этой процедуры, в котором расширенная матрица переносится только в строчно-эшелонированную форму. Не ведущие переменные, как и раньше, назначаются как параметры. Затем последнее уравнение (соответствующее форме строки-эшелона) используется для решения последней ведущей переменной в терминах параметров.Эта последняя ведущая переменная затем подставляется во все предыдущие уравнения. Затем второе последнее уравнение дает вторую последнюю ведущую переменную, которая также подставляется обратно. Процесс продолжает давать общее решение. Эта процедура называется обратной заменой . Можно показать, что эта процедура численно более эффективна и поэтому важна при решении очень больших систем.

Рейтинг

Можно доказать, что уменьшенная строка-эшелонированная форма матрицы однозначно определяется.То есть, независимо от того, какая серия операций со строками используется для переноса в сокращенную матрицу эшелонов строк, результатом всегда будет одна и та же матрица. Напротив, это неверно для матриц ряда строк: разные серии операций со строками могут переносить одну и ту же матрицу в разные матрицы эшелонов строк. В самом деле, матрица может быть перенесена (с помощью одной строковой операции) в матрицу-эшелон строк, а затем с помощью другой строковой операции в (сокращенную) матрицу-эшелон. Однако — это , правда, что количество ведущих единиц должно быть одинаковым в каждой из этих матриц строка-эшелон (это будет доказано позже).Следовательно, количество зависит только от того, каким образом приведено в строй.

Решение:

Приведение к строчной форме

Так как эта матрица эшелонов строк имеет два ведущих s, rank.

Предположим, что ранг, где — матрица со строками и столбцами.Тогда потому что ведущие s лежат в разных строках, и потому что ведущие s лежат в разных столбцах. Более того, у ранга есть полезное приложение к уравнениям. Напомним, что система линейных уравнений называется непротиворечивой, если она имеет хотя бы одно решение.

Проба:

Тот факт, что ранг расширенной матрицы равен, означает, что есть ровно ведущие переменные и, следовательно, точно не ведущие переменные. Все эти нелидирующие переменные назначаются как параметры в гауссовском алгоритме, поэтому набор решений включает в себя именно параметры.Следовательно, если существует хотя бы один параметр, а значит, и решений бесконечно много. Если, нет параметров и поэтому единственное решение.

Теорема 1.2.2 показывает, что для любой системы линейных уравнений существуют ровно три возможности:

1. Нет решения . Это происходит, когда ряд встречается в форме эшелона строк. Это тот случай, когда система несовместима.
2. Уникальное решение . Это происходит, когда каждая переменная является ведущей переменной.
3. Бесконечное множество решений . Это происходит, когда система согласована и есть хотя бы одна не ведущая переменная, поэтому задействован хотя бы один параметр.

https://www.geogebra.org/m/cwQ9uYCZ
Пожалуйста, ответьте на эти вопросы после открытия веб-страницы:
1. Для данной линейной системы, что представляет каждая из них?

2. Исходя из графика, что можно сказать о решениях? Есть ли у системы одно решение, нет решения или бесконечно много решений? Почему

3.Измените постоянный член в каждом уравнении на 0, что изменилось на графике?

4. Для следующей линейной системы:

Можете ли вы решить эту проблему методом исключения Гаусса? Что вы наблюдаете, когда смотрите на график?

Многие важные проблемы связаны с линейными неравенствами , а не с линейными уравнениями Например, условие для переменных может принимать форму неравенства, а не равенства.Существует метод (называемый симплексным алгоритмом ) для поиска решений системы таких неравенств, который максимизирует функцию вида где и являются фиксированными константами.

Система уравнений с переменными называется однородной , если все постоянные члены равны нулю, то есть если каждое уравнение системы имеет вид

Очевидно, решение такой системы; это называется тривиальным решением .Любое решение, в котором хотя бы одна переменная имеет ненулевое значение, называется нетривиальным решением .
Наша главная цель в этом разделе — дать полезное условие, при котором однородная система имеет нетривиальные решения. Следующий пример поучителен.

Решение:

Приведение расширенной матрицы к сокращенной форме эшелона строк описано ниже.

Ведущими переменными являются,, и, например, назначается как параметр.Тогда общее решение:,,,. Следовательно, взяв (скажем), мы получим нетривиальное решение:,,,.

Существование нетривиального решения в примере 1.3.1 обеспечивается наличием параметра в решении. Это связано с тем, что существует не ведущая переменная (в данном случае). Но здесь должно быть не ведущей переменной, потому что есть четыре переменных и только три уравнения (и, следовательно, не более три ведущие переменные).Это обсуждение обобщает доказательство следующей основной теоремы.

Если однородная система линейных уравнений имеет больше переменных, чем уравнений, то она имеет нетривиальное решение (фактически бесконечно много).

Проба:

Предположим, что есть уравнения в переменных, где, и пусть обозначают сокращенную строчно-эшелонированную форму расширенной матрицы. Если есть ведущие переменные, есть не ведущие переменные и, следовательно, параметры. Следовательно, достаточно показать это.Но потому что имеет ведущие единицы и строки, и по гипотезе. Итак, что дает.

Обратите внимание, что обратное утверждение теоремы 1.3.1 неверно: если однородная система имеет нетривиальные решения, у нее не должно быть больше переменных, чем у уравнений (система имеет нетривиальные решения, но.)

Теорема 1.3.1 очень полезна в приложениях. В следующем примере представлена ​​иллюстрация из геометрии.

Решение:

Пусть координаты пяти точек будут,,, и. График проходов if

Это дает пять уравнений, по одному для каждого, линейных по шести переменным,,,, и. Следовательно, по теореме 1.1.3 существует нетривиальное решение. Если все пять точек лежат на линии с уравнением, вопреки предположению. Следовательно, один из « отличен от нуля.

Линейные комбинации и базовые решения

Что касается строк, два столбца считаются равными , если они имеют одинаковое количество записей и соответствующие записи одинаковы. Позвольте и быть столбцами с одинаковым количеством записей. Что касается операций с элементарными строками, их сумма получается путем сложения соответствующих записей, и, если это число, скалярное произведение определяется путем умножения каждой записи на. Точнее:

Сумма скалярных кратных нескольких столбцов называется линейной комбинацией этих столбцов.Например, это линейная комбинация и для любого выбора чисел и.

Решение:

Для, мы должны определить, существуют ли числа, и такие, что, то есть

Приравнивание соответствующих элементов дает систему линейных уравнений,, и для,, и. Путем исключения Гаусса решение есть, и где — параметр. Взяв, мы видим, что это линейная комбинация, и.

Обращаясь к, снова ищем, и такие, что; то есть

, что приводит к уравнениям,, и для действительных чисел, и.Но на этот раз существует , а не решение, которое может проверить читатель, равно как и , а не , линейная комбинация, и.

Наш интерес к линейным комбинациям проистекает из того факта, что они предоставляют один из лучших способов описания общего решения однородной системы линейных уравнений. Когда
решает такую ​​систему с переменными, запишите переменные в виде матрицы столбцов:. Обозначено тривиальное решение. В качестве иллюстрации, общее решение в примере 1
.3.1 — это,, и, где — параметр, и теперь мы бы выразили это как
, говоря, что общее решение -, где произвольно.

Теперь пусть и — два решения однородной системы с переменными. Тогда любая линейная комбинация этих решений снова оказывается решением системы. В более общем плане:

Фактически, предположим, что типичное уравнение в системе имеет вид, и предположим, что

, являются решениями. Потом и
.
Следовательно, это тоже решение, потому что

Аналогичный аргумент показывает, что Утверждение 1.1 верно для линейных комбинаций более двух решений.

Примечательно то, что каждое решение однородной системы представляет собой линейную комбинацию определенных частных решений, и, фактически, эти решения легко вычисляются с использованием гауссовского алгоритма. Вот пример.

Решение:

Приведение расширенной матрицы к уменьшенной форме —

, поэтому решениями являются,, и методом исключения Гаусса.Следовательно, мы можем записать общее решение в матричной форме

Вот и частные решения, определяемые гауссовским алгоритмом.

Решения и в примере 1.3.5 обозначены следующим образом:

Алгоритм Гаусса систематически выдает решения для любой однородной линейной системы, называемые базовыми решениями , по одному для каждого параметра.

Кроме того, алгоритм дает стандартный способ выразить каждое решение как линейную комбинацию базовых решений, как в Примере 1.3.5, где общее решение принимает вид

Следовательно, вводя новый параметр, мы можем умножить исходное базовое решение на 5 и таким образом исключить дроби.

По этой причине:

Любое ненулевое скалярное кратное базового решения будет по-прежнему называться базовым решением.

Точно так же алгоритм Гаусса выдает базовые решения для в каждой однородной системе, по одному для каждого параметра (есть нет базовых решений, если система имеет только тривиальное решение).Более того, каждое решение задается алгоритмом как линейная комбинация
этих базовых решений (как в Примере 1.3.5). Если имеет ранг, теорема 1.2.2 показывает, что есть ровно параметры, а значит, и базовые решения. Это доказывает:

Решение:

Приведение расширенной матрицы к сокращенной строчно-эшелонированной форме —

, поэтому общее решение — это,,,, и где, и — параметры.В матричной форме это

Отсюда базовые решения —

5-2-1-0: Семейное благополучие | Педиатрия | Система здравоохранения Генри Форда

«5-2-1-0» означает, что каждый день дети должны:

Ешьте 5 порций фруктов и овощей каждый день. Они богаты питательными веществами, которые повышают энергию, питают клетки мозга и борются с болезнями.

Старайтесь уделять экрану не более 2 часов в день.Исследования показывают прямую связь между чрезмерным временем экрана и проблемами с набором веса.

Старайтесь заниматься физической активностью в течение 1 часа или более или 20 минут интенсивной активности как минимум 3 раза в неделю. Упражнения укрепляют здоровье и выносливость, поднимают настроение и помогают сбросить лишние килограммы.

Выпейте 0 напитков с добавлением сахара, ограничив поп-напитки, спортивные напитки и морсы. Вместо этого пейте больше воды и нежирного молока.

Приложения 5-2-1-0 развлекают здоровые привычки

Ваши дети будут любить узнавать о пути 5-2-1-0 к более здоровому образу жизни с помощью наших образовательных игровых приложений, которыми руководят персонажи приложений Hi-5, Twoey, Uno и Zip.

В мини-играх эти забавные персонажи учат важности ежедневных здоровых привычек, таких как 5 фруктов и овощей; Не более 2 часов развлекательного экранного времени; 1 час и более физических нагрузок; и 0 сладких напитков. Ваши дети и вся семья могут легко научиться здоровым привычкам, просто играя.

Наши приложения созданы на основе Генри Форда LiveWell и предназначены для детей от 4 до 9 лет (приложение 5210 Kids!) И от 9 до 13 лет (приложение 5210 GO!). Играя в игры, дети узнают, насколько важно правильное питание и упражнения для сильного и здорового тела.Родители также будут подключены к веб-сайту LiveWell системы здравоохранения Генри Форда для получения рекомендаций и участия в охране здоровья своего ребенка.

5-2-1-0 Дети! приложение — дети сами выбирают фрукты и овощи и узнают, как приготовить здоровую тарелку, открывать для себя забавные занятия вместо экранного времени, составлять танцевальные номера и демонстрировать свои навыки, выбирая здоровые напитки.

5-2-1-0 Вперед! app — выводит игры на новый уровень с дополненной реальностью. С помощью приложения дети будут делать выбор в пользу здорового образа жизни, находя фрукты и овощи, где бы они ни находились.А вместо экранного времени дети будут проверять свои навыки с помощью головоломок. Наконец, тренируясь и заставляя себя потреблять воду и молоко, дети освоят путь 5-2-1-0 к хорошему здоровью.

Видео с упражнениями для людей с особыми потребностями

Наши игровые приложения позволяют всем детям легко заниматься спортом. В нашем плейлисте на YouTube с измененными видео с упражнениями демонстрируются простые упражнения, которые дети могут безопасно выполнять, чтобы поддерживать свое тело в силе.

Скачать приложения

Дети Генри Форда 5-2-1-0! app и 5-2-1-0 Go! доступны бесплатно для продуктов Apple и Android.

Для загрузки приложений:

• Найдите «Система здравоохранения Генри Форда» в Apple® App Store.
• Прокрутите наши приложения вниз, чтобы найти приложение 5-2-1-0, которое вы ищете.
• Выберите вариант «установить», чтобы загрузить приложение на планшет или смартфон.
• Вы на пути к изучению здоровых привычек и веселью!

Формы отцовства | NYCOURTS.GOV

От 10 + 2 до 5 + 3 + 3 + 4: Что означает большой сдвиг НЭПа в школьном образовании?

Поскольку 29 июля была утверждена новая Национальная политика в области образования (НЭП) Индии на 2020 год, она должна заменить школьную систему 10 + 2 в Индии новой системой 5 + 3 + 3 + 4.

Но это не означает, что система 10 + 2 устареет. Новая школьная система предусматривает только трехлетнее обучение в детских садах или детских садах в рамках формального образования.

Поскольку НЭП 2020 также увеличивает сферу действия Закона о праве на образование и теперь будет охватывать возраст от 3 до 18 лет, в нем рассматривается организация общего периода школьного образования таким образом, чтобы на уровне дошкольного образования (ВОДМ) или дошкольного образования , есть больший доступ, доступность, подотчетность и универсализация, и все это с более качественным образованием.

В соответствии с системой образования, которой сегодня обычно придерживаются в городских условиях, дети сначала записываются в игровые школы, а затем переходят в школы, где они проводят два года обучения в детском саду (классы KG), а затем — 12 лет школьного образования (классы с 1 по 12).

Этот переход от системы 10 + 2 к системе 5 + 3 + 3 + 4 поможет более плавному и инклюзивному переходу от дошкольного возраста к старшим классам (с 9 до 12).

В соответствии с новой системой школьного образования 5 + 3 + 3 + 4, изложенной в НЭП 2020, дети проведут 5 лет на начальной стадии, 3 года на начальной стадии. Подготовительный этап, 3 года на средней ступени и 4 года на средней ступени.

Разделение на этапы произведено в соответствии с типами этапов когнитивного развития, которые ребенок проходит в раннем детстве, школьных годах и средней ступени.

Вот возрастная разбивка по различным уровням новой системы школьного образования:

1. Базовая ступень 5 лет:

Для возрастов: от 3 до 8

Для классов: Анганвади / дошкольное образование, класс 1, класс 2

Базовый этап образования в соответствии с национальной политикой в ​​области образования будет включать трехлетнее дошкольное образование или образование анганвади, за которым последуют два года начальных классов (классы 1 и 2).

На этом этапе основное внимание уделяется обучению игровым или деятельностным методам, а также развитию языковых навыков.

2. 3 года Подготовительного этапа:

Для возрастов: от 8 до 11

Для классов: от 3 до 5

На подготовительном этапе основное внимание будет уделяться развитию языка и навыкам счета.

Здесь метод преподавания и обучения будет основываться на игре и деятельности, а также включать в себя взаимодействие в классе и элемент открытия.

3. 3 года средней ступени:

Для возрастов: от 11 до 14

Для классов: от 6 до 8

В соответствии с НЭП 2020, на этом этапе школьного образования основное внимание уделяется важнейшим учебным целям , что является большим отходом от методов механического обучения, которые использовались в нашей системе образования в течение многих лет.

На этом этапе будет работать над экспериментальным обучением в области естественных наук, математики, искусства, социальных и гуманитарных наук.

4. 4 года средней ступени:

Для возрастов: от 14 до 18

Для классов: от 9 до 12

Эта ступень охватывает две фазы: классы 9 и 10, а также классы 11 и 12 .

Основным изменением в этих классах является переход к междисциплинарной системе, в которой учащиеся будут иметь доступ к различным комбинациям предметов, которые они могут выбрать в соответствии со своими навыками и областями интересов, вместо того, чтобы быть строго разделенными на категории «Искусство», «Наука» и «Коммерция».

Этот этап снова подтолкнет к большему критическому мышлению и гибкости в мыслительном процессе.

Индия сталкивается с большими проблемами, когда речь идет о переводе учащихся из анганвади и игровых школ на формальное обучение .Прочная база на базовом уровне имеет решающее значение для детей, чтобы они могли продолжать обучение по мере взросления.

«Новая инициатива признает важность развития, поскольку она включает детей в возрасте от 3 до 6 лет в формальное образование. Это очень важный возраст для развития детей », — говорит Ааши Шарма, соучредитель, директор и руководитель отдела развития Edubull.

Без необходимых языковых и числовых навыков учащиеся не будут обладать базовыми потребностями для самостоятельного обучения.Самообучение может сильно пострадать, если база обучения шаткая.

«Педагоги и практические работники в равной степени согласны с важностью воспитания и образования детей младшего возраста (ВОДМ) в формировании будущего ребенка. Таким образом, включение дошкольных учреждений в рамки НЭПа, вероятно, является самой большой победой НЭПа », — говорит Кусум Мохапатра, президент Фонда Сампарка.

«Рассмотрение возраста от трех до восьми лет как единого целого или континуума с четким акцентом на формирование прочных базовых навыков грамотности и счета в конце, это упростит и повлияет на образование и развитие детей», — добавляет она.

Выбор комбинаций предметов — большое дело, и для молодых студентов это один из первых шагов законного выбора в их карьере.

«В соответствии с новой школьной системой они полностью отказались от потоковой системы, и ученики могут выбирать свои собственные предметы и составлять свои собственные пакеты курсов», — говорит Ааши Шарма из Edubull.

«Я считаю, что это отличный способ для индустрии образования надеяться на внесение изменений для будущих учащихся, и они адаптируют политику таким образом, чтобы ориентироваться на будущее», — добавляет она.

Она также высоко оценила важность, придаваемую развитию навыков, профессиональному обучению и введению стажировок с 6 класса и далее, и все это может помочь студенту в карьерном росте.

Генеральный директор и основатель Cymatic Каушик Шараф разделяет то же мнение. «Включение обучения навыкам, такого как программирование, является важной инициативой для подготовки каждого к будущему, приобретая навыки 21 века», — говорит он.

«Объединение профессионального обучения со стажировкой предоставит им возможность познакомиться с реальным миром и поможет им изучить свои интересы», — добавляет он.

Он отмечает еще один фактор, который может помочь учащимся распознавать различные аспекты самих себя — трансформационный сдвиг оценивания от табеля успеваемости на основе оценок к целостному оцениванию.

«Семестровое обучение на средней ступени обеспечит обучение в течение года, а не в последнюю минуту», — говорит он.

Поскольку новая школьная система включает междисциплинарное образование и сам выбор предметов на средней ступени, она требует улучшения возможностей для консультирования по вопросам карьеры, чтобы помочь детям сделать правильный выбор.

«Выбор предпочтительных предметов еще в средней школе может, вероятно, подтолкнуть семью или учителя к принятию решения о карьере, многие из которых не имеют для этого необходимых возможностей», — говорит Кусум Мохапатра.

«Это та область, где специализированное консультирование и поддержка детей станут весьма важными», — говорит она.

С введением новых профессий и сочетаний предметов школьная инфраструктура должна быть обновлена.

«Для успеха инфраструктура поддержки должна быстро улучшаться. В такой стране, как Индия, нам также нужно будет следить за гендерным восприятием при введении профессий », — говорит Кусум Мохапатра.

Таким образом, переход от системы 10 + 2 к системе 5 + 3 + 3 + 4 дает много возможностей не только для развития учащихся, но и подчеркивает, на каких областях школы должны сосредоточиться, чтобы развиваться.

Прочтите: Проверка реальности NEP 2020: 6 основных проблем в реализации

Прочтите: Индия получает новую образовательную политику через 34 года: День без сумок, новый образец экзаменов совета директоров среди других изменений

Прочтите: Что эксперты в области образования говорят о новой национальной политике в области образования?

Концепция немедленного действия «All-on-Four» с имплантатами Brånemark System для полной адентии нижней челюсти: ретроспективное клиническое исследование

Фон: Имплантаты Brånemark System немедленного действия (Nobel Biocare AB, Гетеборг, Швеция) стали приемлемой альтернативой несъемным реставрациям на беззубых нижних челюстях, что подтверждается документально подтвержденными высокими показателями успешности.Постоянно ведется разработка простых протоколов для их использования.

Цель: Целью этого исследования было разработать и задокументировать простой, безопасный и эффективный хирургический и протезный протокол для немедленного функционирования (в течение 2 часов) четырех имплантатов Brånemark System, поддерживающих несъемные протезы в полностью беззубых нижних челюстях: «All-on-Four» концепция.

Материалы и методы: Это ретроспективное клиническое исследование включало 44 пациента с 176 имплантатами с немедленной нагрузкой, установленными в переднем отделе, поддерживающими фиксированные полные протезы нижней челюсти из акрила.В дополнение к имплантатам с немедленной нагрузкой, 24 из 44 пациентов имели 62 имплантата для спасения, которые не были включены во временные протезы, но позже были включены в окончательные протезы.

Полученные результаты: Пять имплантатов с немедленной загрузкой были потеряны у пяти пациентов до 6-месячного периода наблюдения, что дало совокупный коэффициент выживаемости 96,7 и 98,2% для групп разработки и рутинной терапии, соответственно.Выживаемость протезов составила 100%, а средняя резорбция кости была низкой.

Выводы: Высокая совокупная выживаемость имплантатов и протезов указывает на то, что концепция немедленного действия «All-on-Four» с имплантатами Brånemark System, используемыми при полностью беззубых нижних челюстях, является жизнеспособной.

Идентификаторы безопасности (Windows 10) — Windows Security

• 27.08.2021
• 31 минута для чтения

В этой статье

Относится к

• Windows 10
• Windows Server 2016

В этом разделе для ИТ-специалистов описаны идентификаторы безопасности и их работа с учетными записями и группами в операционной системе Windows.

Что такое идентификаторы безопасности?

Идентификатор безопасности (SID) используется для уникальной идентификации участника безопасности или группы безопасности. Участники безопасности могут представлять любую сущность, которая может быть аутентифицирована операционной системой, например учетную запись пользователя, учетную запись компьютера, или поток или процесс, который выполняется в контексте безопасности учетной записи пользователя или компьютера.

Каждая учетная запись, группа или процесс, выполняемый в контексте безопасности учетной записи, имеет уникальный идентификатор безопасности, который выдается органом, например контроллером домена Windows.Он хранится в базе данных безопасности. Система генерирует SID, который идентифицирует конкретную учетную запись или группу во время создания учетной записи или группы. Когда SID использовался в качестве уникального идентификатора для пользователя или группы, он никогда не может быть использован снова для идентификации другого пользователя или группы.

Каждый раз, когда пользователь входит в систему, система создает маркер доступа для этого пользователя. Маркер доступа содержит идентификатор безопасности пользователя, права пользователя и идентификаторы безопасности для всех групп, к которым принадлежит пользователь. Этот токен обеспечивает контекст безопасности для любых действий, которые пользователь выполняет на этом компьютере.

В дополнение к уникально созданным, зависящим от домена SID, которые назначаются определенным пользователям и группам, существуют хорошо известные SID, которые идентифицируют общие группы и общих пользователей. Например, идентификаторы безопасности «Все» и «Мир» определяют группу, в которую входят все пользователи. Хорошо известные идентификаторы безопасности имеют значения, которые остаются постоянными во всех операционных системах.

являются фундаментальным строительным блоком модели безопасности Windows. Они работают с конкретными компонентами технологий авторизации и контроля доступа в инфраструктуре безопасности операционных систем Windows Server.Это помогает защитить доступ к сетевым ресурсам и обеспечивает более безопасную вычислительную среду.

Содержимое этого раздела относится к компьютерам, на которых установлены поддерживаемые версии операционной системы Windows, как указано в списке Применимо к в начале этого раздела.

Как работают идентификаторы безопасности

Пользователи обращаются к учетным записям, используя имя учетной записи, но внутренняя операционная система обращается к учетным записям и процессам, которые выполняются в контексте безопасности учетной записи, используя их идентификаторы безопасности (SID).Для учетных записей домена SID участника безопасности создается путем объединения SID домена с относительным идентификатором (RID) для учетной записи. Идентификаторы безопасности уникальны в пределах своей области действия (доменной или локальной) и никогда не используются повторно.

Операционная система генерирует SID, который идентифицирует конкретную учетную запись или группу во время создания учетной записи или группы. SID для локальной учетной записи или группы создается локальным администратором безопасности (LSA) на компьютере и хранится вместе с другой информацией учетной записи в защищенной области реестра.SID для учетной записи или группы домена создается органом безопасности домена и сохраняется как атрибут объекта «Пользователь» или «Группа» в доменных службах Active Directory.

Для каждой локальной учетной записи и группы идентификатор безопасности уникален для компьютера, на котором он был создан. Никакие две учетные записи или группы на компьютере никогда не используют один и тот же SID. Точно так же для каждой учетной записи и группы домена SID уникален в пределах предприятия. Это означает, что SID для учетной записи или группы, созданной в одном домене, никогда не будет соответствовать SID для учетной записи или группы, созданной в любом другом домене на предприятии.

SID всегда остаются уникальными. Органы безопасности никогда не выдают один и тот же SID дважды и никогда не используют SID для удаленных учетных записей. Например, если пользователь с учетной записью в домене Windows покидает свою работу, администратор удаляет ее учетную запись Active Directory, включая SID, который идентифицирует учетную запись. Если позже она вернется на другую работу в той же компании, администратор создаст новую учетную запись, а операционная система Windows Server сгенерирует новый SID. Новый SID не совпадает со старым; таким образом, ни один доступ пользователя из ее старой учетной записи не переносится на новую учетную запись.Две ее учетные записи представляют двух совершенно разных участников безопасности.

Архитектура идентификатора безопасности

Идентификатор безопасности — это структура данных в двоичном формате, которая содержит переменное количество значений. Первые значения в структуре содержат информацию о структуре SID. Остальные значения расположены в иерархии (аналогично телефонному номеру), и они идентифицируют орган, выдающий SID (например, «NT Authority»), домен, выдающий SID, и конкретного участника или группу безопасности.На следующем изображении показана структура SID.

Отдельные значения SID описаны в следующей таблице.

Компоненты SID легче визуализировать, если SID преобразованы из двоичного в строковый формат с использованием стандартной нотации:

  S-R-X-Y1-Y2-Yn-1-Yn
  

В этом обозначении компоненты SID представлены, как показано в следующей таблице.

Самая важная информация SID содержится в серии значений подчиненных полномочий.Первая часть ряда (-Y1-Y2-Y n -1) — это идентификатор домена. Этот элемент SID становится важным на предприятии с несколькими доменами, потому что идентификатор домена отличает идентификаторы безопасности, выданные одним доменом, от идентификаторов безопасности, которые выдаются всеми другими доменами на предприятии. На предприятии нет двух доменов с одним и тем же идентификатором домена.

Последний элемент в серии значений субавторитета (-Y n ) является относительным идентификатором. Он отличает одну учетную запись или группу от всех других учетных записей и групп в домене.Никакие две учетные записи или группы в любом домене не имеют одного и того же относительного идентификатора.

Например, SID для встроенной группы администраторов представлен в стандартизированной нотации SID в виде следующей строки:

  С-1-5-32-544
  

Этот SID состоит из четырех компонентов:

• Уровень ревизии (1)

• Значение авторитетного идентификатора (5, NT Authority)

• Идентификатор домена (32, встроенный)

• Относительный идентификатор (544, администраторы)

SID для встроенных учетных записей и групп всегда имеют одно и то же значение идентификатора домена: 32.Это значение определяет домен Builtin , который существует на каждом компьютере, на котором установлена ​​версия операционной системы Windows Server. Нет необходимости отличать встроенные учетные записи и группы одного компьютера от встроенных учетных записей и групп другого компьютера, поскольку они являются локальными по своему охвату. Они являются локальными для одного компьютера или, в случае контроллеров домена для сетевого домена, они являются локальными для нескольких компьютеров, действующих как один.

Встроенные учетные записи и группы необходимо отличать друг от друга в рамках домена Builtin .Следовательно, SID для каждой учетной записи и группы имеет уникальный относительный идентификатор. Относительное значение идентификатора 544 уникально для встроенной группы администраторов. Никакая другая учетная запись или группа в домене Builtin не имеет SID с конечным значением 544.

В другом примере рассмотрим SID для глобальной группы «Администраторы домена». В каждом домене на предприятии есть группа администраторов домена, и SID для каждой группы отличается. В следующем примере представлен SID для группы администраторов домена в компании Contoso, Ltd.домен (Contoso \ Domain Admins):

  С-1-5-21-1004336348-1177238915-682003330-512
  

Идентификатор безопасности для Contoso \ Domain Admins:

• Уровень ревизии (1)

• Центр идентификации (5, NT Authority)

• Идентификатор домена (21-1004336348-1177238915-682003330, Contoso)

• Относительный идентификатор (512, администраторы домена)

SID для Contoso \ Domain Admins отличается от SID для других групп администраторов домена на том же предприятии своим идентификатором домена: 21-1004336348-1177238915-682003330.Ни один другой домен на предприятии не использует это значение в качестве идентификатора домена. SID для Contoso \ Domain Admins отличается от SID для других учетных записей и групп, созданных в домене Contoso, своим относительным идентификатором 512. Никакая другая учетная запись или группа в домене не имеет SID с окончательным значением 512.

Присвоение относительного идентификатора

Когда учетные записи и группы хранятся в базе данных учетных записей, управляемой локальным диспетчером учетных записей безопасности (SAM), для системы довольно легко сгенерировать уникальный относительный идентификатор для каждой учетной записи и в группе, которую она создает на стойке. — один компьютер.SAM на автономном компьютере может отслеживать относительные значения идентификаторов, которые он использовал ранее, и следить за тем, чтобы они никогда не использовались снова.

Однако в сетевом домене создание уникальных относительных идентификаторов — более сложный процесс. В сетевых доменах Windows Server может быть несколько контроллеров домена. Каждый контроллер домена хранит информацию об учетной записи Active Directory. Это означает, что в сетевом домене существует столько копий базы данных учетных записей, сколько контроллеров домена.В дополнение к этому, каждая копия базы данных учетной записи является главной копией. Новые учетные записи и группы можно создавать на любом контроллере домена. Изменения, внесенные в Active Directory на одном контроллере домена, реплицируются на все остальные контроллеры домена в домене. Процесс репликации изменений в одной главной копии базы данных учетной записи на все другие главные копии называется операцией с несколькими мастерами.

Процесс создания уникальных относительных идентификаторов — это операция одного ведущего.Одному контроллеру домена назначается роль хозяина относительных идентификаторов (RID), и он выделяет последовательность относительных идентификаторов каждому контроллеру домена в домене. Когда новая учетная запись домена или группа создается в реплике Active Directory одного контроллера домена, ей назначается SID. Относительный идентификатор для нового SID берется из распределения относительных идентификаторов контроллером домена. Когда запас относительных идентификаторов начинает иссякать, контроллер домена запрашивает другой блок у хозяина RID.

Каждый контроллер домена использует каждое значение в блоке относительных идентификаторов только один раз. Мастер RID выделяет каждый блок значений относительных идентификаторов только один раз. Этот процесс гарантирует, что каждая учетная запись и группа, созданная в домене, имеет уникальный относительный идентификатор.

Идентификаторы безопасности и глобальные уникальные идентификаторы

Когда создается новая учетная запись пользователя или группы домена, Active Directory сохраняет SID учетной записи в свойстве ObjectSID объекта «Пользователь» или «Группа».Он также присваивает новому объекту глобальный уникальный идентификатор (GUID), который представляет собой 128-битное значение, уникальное не только на предприятии, но и во всем мире. Идентификаторы GUID назначаются каждому объекту, созданному Active Directory, а не только объектам пользователей и групп. GUID каждого объекта хранится в его свойстве ObjectGUID .

Active Directory использует внутренние идентификаторы GUID для идентификации объектов. Например, GUID — это одно из свойств объекта, которое публикуется в глобальном каталоге.Поиск в глобальном каталоге GUID объекта User дает результаты, если у пользователя есть учетная запись где-то на предприятии. Фактически, поиск любого объекта по ObjectGUID может быть самым надежным способом найти объект, который вы хотите найти. Значения других свойств объекта могут изменяться, но свойство ObjectGUID никогда не изменяется. Когда объекту назначается GUID, он сохраняет это значение на всю жизнь.

Если пользователь переходит из одного домена в другой, он получает новый SID.SID для объекта группы не изменяется, поскольку группы остаются в домене, в котором они были созданы. Однако, если люди переезжают, их учетные записи могут перемещаться вместе с ними. Если сотрудник переезжает из Северной Америки в Европу, но остается в той же компании, администратор предприятия может переместить объект «Пользователь» сотрудника, например, из Contoso \ NoAm в Contoso \ Europe. Если это сделает администратор, объекту «Пользователь» для учетной записи потребуется новый SID. Часть идентификатора домена SID, выдаваемая в NoAm, уникальна для NoAm; поэтому SID для учетной записи пользователя в Европе имеет другой идентификатор домена.Часть относительного идентификатора SID уникальна по отношению к домену; поэтому, если домен изменяется, относительный идентификатор также изменяется.

Когда объект «Пользователь» перемещается из одного домена в другой, для учетной записи пользователя должен быть сгенерирован новый SID и сохранен в свойстве ObjectSID . Прежде чем новое значение будет записано в свойство, предыдущее значение копируется в другое свойство объекта «Пользователь», SIDHistory . Это свойство может содержать несколько значений. Каждый раз, когда объект User перемещается в другой домен, новый SID генерируется и сохраняется в свойстве ObjectSID , а другое значение добавляется к списку старых SID в SIDHistory .Когда пользователь входит в систему и успешно проходит проверку подлинности, служба проверки подлинности домена запрашивает в Active Directory все идентификаторы безопасности, связанные с пользователем, включая текущий идентификатор безопасности пользователя, старые идентификаторы безопасности пользователя и идентификаторы безопасности для групп пользователей. Все эти идентификаторы безопасности возвращаются клиенту аутентификации и включаются в токен доступа пользователя. Когда пользователь пытается получить доступ к ресурсу, любой из идентификаторов безопасности в маркере доступа (включая один из идентификаторов безопасности в SIDHistory ) может разрешить или запретить доступ пользователя.

Если вы разрешаете или запрещаете пользователям доступ к ресурсу в зависимости от их работы, вы должны разрешить или запретить доступ группе, а не отдельному лицу. Таким образом, когда пользователи меняют работу или переходят в другие отделы, вы можете легко настроить их доступ, удалив их из определенных групп и добавив в другие.

Однако, если вы разрешаете или запрещаете доступ отдельному пользователю к ресурсам, вы, вероятно, хотите, чтобы доступ этого пользователя оставался неизменным независимо от того, сколько раз изменяется домен учетной записи пользователя.Свойство SIDHistory делает это возможным. Когда пользователь меняет домен, нет необходимости изменять список управления доступом (ACL) на каком-либо ресурсе. Если ACL имеет старый SID пользователя, но не новый, старый SID все еще находится в токене доступа пользователя. Он указан среди идентификаторов безопасности для групп пользователей, и пользователю предоставляется или запрещается доступ на основе старого идентификатора безопасности.

Общеизвестные идентификаторы безопасности

Значения определенных идентификаторов безопасности постоянны во всех системах. Они создаются при установке операционной системы или домена.Их называют хорошо известными идентификаторами безопасности, поскольку они идентифицируют общих пользователей или общие группы.

Существуют универсальные хорошо известные идентификаторы безопасности, которые имеют значение во всех защищенных системах, использующих эту модель безопасности, включая операционные системы, отличные от Windows. Кроме того, есть хорошо известные идентификаторы безопасности, имеющие значение только в операционных системах Windows.

В следующей таблице перечислены универсальные известные идентификаторы безопасности.

В следующей таблице перечислены предопределенные авторитетные константы идентификаторов. Первые четыре значения используются с универсальными хорошо известными идентификаторами безопасности, а последнее значение используется с хорошо известными идентификаторами безопасности в операционных системах Windows, указанными в списке Применимо к .

Следующие значения RID используются с универсальными хорошо известными SID.В столбце «Полномочия идентификатора» отображается префикс авторитетного идентификатора, с которым можно комбинировать RID для создания универсального хорошо известного SID.

Предопределенный центр идентификации SECURITY_NT_AUTHORITY (S-1-5) создает идентификаторы безопасности, которые не являются универсальными и имеют смысл только в установках операционных систем Windows, которые указаны в списке Применимо к в начале этого раздела.В следующей таблице перечислены известные идентификаторы безопасности.

Следующие RID относятся к каждому домену.

В следующей таблице приведены примеры относящихся к домену RID, которые используются для формирования хорошо известных SID для локальных групп.

Изменения в функциональности идентификатора безопасности

В следующей таблице описаны изменения в реализации SID в операционных системах Windows, которые указаны в списке.

Возможности SID

Идентификаторы безопасности возможностей (SID) используются для однозначной и неизменной идентификации возможностей.Возможности представляют собой неоспоримый знак полномочий, который предоставляет доступ к ресурсам (например, документы, камера, местоположения и т. Д.) Универсальным приложениям Windows. Приложению, у которого «есть» возможность, предоставляется доступ к ресурсу, с которым связана эта возможность, а приложению, у которого «нет» возможности, отказывается в доступе к этому ресурсу.

Все идентификаторы безопасности возможностей, о которых известно операционной системе, хранятся в реестре Windows по пути `HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities ‘.Любой идентификатор безопасности возможностей, добавленный в Windows первыми или сторонними приложениями, будет добавлен в это место.

Примеры ключей реестра, взятых из Windows 10, версия 1909, 64-разрядная версия Enterprise

В разделе AllCachedCapabilities вы можете увидеть следующие разделы реестра:

HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_DevUnlock HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_DevUnlock_Internal HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_Enterprise HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_General HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_Restricted HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ Microsoft \ SecurityManager \ CapabilityClasses \ AllCachedCapabilities \ capacityClass_Windows

Все идентификаторы безопасности возможностей имеют префикс S-1-15-3

См. Также

Рентгеновский микрокалориметр Lynx криогенная система

1.

Введение

Рентгеновский микрокалориметр Lynx (LXM) значительно продвинет понимание астрофизики мягкого рентгеновского излучения. ¹ В то же время он следует естественному развитию инструментов, основанных на микрокалориметрии, начиная с XRS / ASTRO-E, XRS2 / Suzaku, SXS / Hitomi и X-IFU / Athena, используя все более совершенные детекторы и считывающие устройства. . В этом прогрессе также использовались преимущества передового уровня техники в области космической криогеники с охлаждением от 1 до 5 К, сначала производимым хранимыми криогенами (неон и гелий на ASTRO-E) ² к гибридным криогенным охладителям и хранимым криогенам (100-К механический охладитель, твердый неон и жидкий гелий на Сузаку; ³ 4.Криоохладитель 5-K и жидкий гелий на Hitomi, ⁴ и Resolve / XRISM) для безкриогенной работы на Athena. ⁵ Один охладитель, который объединяет все эти миссии, — это холодильник с адиабатическим размагничиванием (ADR) для охлаждения детекторов до <100 мК. ADR также эволюционировали с течением времени, обеспечивая рабочие температуры 65 мК для ASTRO-E, 60 мК для Suzaku и 50 мК для Hitomi. В криогенной системе LXM используются новейшие разработки в области криогенных охладителей и ADR, что позволяет на порядок увеличить охлаждающую способность на 50 мК при одновременном повышении надежности и упрощении общей криогенной конструкции.

2.

Требования и криогенная архитектура

Сводка требований к криогенной системе приведена в таблице 1.

Таблица 1

Требования к криогенной системе верхнего уровня.

При выборе компонентов явно учитывается уровень технологической готовности (TRL).Мы выбрали компоненты с более высоким TRL там, где это уместно, хотя в некоторых случаях этот выбор приводит, например, к более высокой массе и мощности.

Архитектура уходит корнями в предыдущие рентгеновские миссии, такие как Hitomi. Он основан на криостате с внешней оболочкой комнатной температуры, окружающей вакуумное пространство с несколькими слоями понижающейся температуры. Охлаждение обеспечивается многоступенчатым механическим криохладителем до 4,5 К и многоступенчатым ADR до 50 мК. В отличие от Hitomi, для достижения 4 используется один криокулер с несколькими ступенями, а не пять криокулеров.5 K и пятиступенчатый ADR непрерывного действия (CADR) используются для обеспечения непрерывного охлаждения при 50 мК и стабильного охлаждения при 0,6 K в качестве перехватчика тепла.

3.

Конструкция криостата

Предварительная конструкция криостата основана на желании минимизировать диаметр криостата вокруг детекторов, чтобы детекторы для решетчатого рентгеновского спектрометра (XGS) могли располагаться как как можно ближе к центральной оси рентгеновского луча, что позволяет проводить одновременные наблюдения.Криостаты нескольких размеров были оценены термически и конструктивно. Выбранный диаметр криостата в этом эскизном проекте составляет 600 мм (см. Рис. 1). Текущая конструкция основана на использовании распорок в верхней части криостата для поддержки основной ступени 4,5-К и радиационных экранов. В нижней части криостата будут установлены дополнительные «бамперы» (не показаны), чтобы такая конструкция соответствовала требованиям вибрационной нагрузки при запуске. Конструкция криостата позволяет относительно легко снимать все криогенные компоненты, что сводит к минимуму время интеграции и сложность.

Рис. 1

Инструмент LXM, показывающий различные положения компонентов. Криоохладитель Lockheed Martin с пульсирующей трубкой показан вверху, с компрессором справа, установленным на дьюаре, чтобы минимизировать передаваемые вибрации. Несмотря на то, что это показано на рисунке, центральной механической опорной трубы больше нет в конструкции. Опорные стойки обеспечивают структурную опору для ступеней с более низкой температурой.

В нижней части криостата находится запорный клапан и узел диафрагмы, позволяющий рентгеновским лучам напрямую проходить через микрокалориметры, при этом в них встроены тонкопленочные фильтры, подобные тем, что используются на Hitomi, для блокировки инфракрасных и оптических фотонов. ⁶ Подробное описание узла диафрагмы и фильтров приведено в другом месте. ⁷ Помимо задвижки, LXM также включает в себя внешнее колесо фильтров и модулированный источник рентгеновского излучения, который способен формировать импульсные рентгеновские линии с разными энергиями и аналогичен тому, который используется в X-IFU ^{от Athena 5} и Hitomi SXS ⁸ для калибровки в полете.

Криостат LXM будет поддерживать температуру внутреннего экрана на уровне 4,5 K с многоступенчатым криокулером.Наружный слой представляет собой алюминиевый вакуумный кожух толщиной 6,3 мм. На основе термического анализа на уровне обсерватории температура внешней оболочки будет 255 К. В криостате есть три слоя теплозащитных экранов при температурах 80 (или 75), 40 (или 25) и 4,5 К, изготовленных из 1,6 -мм толщиной алюминия. Экраны защищают ADR и детекторы от радиационного нагрева. Все экраны активно охлаждаются многоступенчатым криокулером. Существует два варианта криокулеров, перечисленных в таблице 2 и описанных в разд.4.

Таблица 2

Оценка нагрузки криокулера. Запас — это процент, превышающий 100% отношения охлаждающей способности к CBE. Температуры представляют собой граничные узлы радиаторов криокулера. Модель вычисляет тепловую нагрузку на каждом из этих граничных узлов.

103

Криокулер A обеспечивает охлаждение при 4,5, 15, 40 и 80 К, а криохладитель B обеспечивает охлаждение при 4, 25 и 75 К.Из этих температур только ступень 4,5 К требует контроля температуры, поэтому нет перекрестных помех между регулировкой нескольких ступеней. Многослойная изоляция (MLI) используется при температуре 75 К и выше. При более низкой температуре член проводимости MLI намного выше, чем член излучения, ограничивая эффективную излучательную способность от 0,01 до 0,06 даже с несколькими слоями изоляции. Так как этот коэффициент излучения может быть достигнут с алюминиевыми поверхностями без покрытия, при температуре ниже 75 К. MLI не используется. Все экраны были смоделированы как изотермические.

Тепловые экраны, MLI, ADR и матрица фокальной плоскости (FPA) поддерживаются шестигранной конфигурацией опорных стоек, как показано на рис. 1. Одномерные (1-D) математические модели используются для расчета теплопроводности. и оптимизировать точки перехвата тепла. От комнатной температуры до 80 К (или 75 К) используются стойки из S-образного стекла. Теплопроводность S-стекла намного ниже, чем у других материалов, как показано на рис. 2. S-стекло имеет наследие полета от миссии Cosmic Background Explorer (COBE) (запуск 1989 г.) и недавно использовалось на космическом телескопе Джеймса Уэбба ( JWST).От 80 (или 75) до 4,5 К (или 4 К) были выбраны стойки Т-300 для снижения проводящих нагрузок. Т-300 использовался в миссиях Hitomi (запуск 2016 г.) и JWST. Структурные одномерные математические модели гексаподов используются для оценки необходимого диаметра и толщины трубок S-glass и T-300 для выдерживания пусковых нагрузок. Подробный структурный анализ и испытания выходят за рамки данного исследования, но будут включены в будущее исследование. Размеры трубок влияют на проводящие паразитные тепловые нагрузки на криохладитель.В более теплых областях взаимодействуют проводящие и излучающие элементы — проводники поглощают излучение по всей своей длине и повторно излучают. В интересах экономии времени было принято, что стойки не зависят от радиационной среды. Радиационные перегородки на внутренней стороне трубок предотвращают лучистую теплопередачу по всей их длине. Теплопроводность вдоль жгута проводов оценивалась на основе материалов, использованных в предыдущих миссиях.

Рис. 2

Теплопроводность S-стекла и Т-300.

На рисунке 3 показаны результаты термического анализа, выполненного с использованием трехмерной модели Thermal Desktop ^® (TD). Радиационные тепловые нагрузки рассчитывались по моделям TD. Расчеты электронной таблицы одномерной математической модели используются для оценки паразитных тепловых нагрузок через конструкцию от внешней оболочки 255-K до прибора через криостат.

Рис. 3

Результаты для модели TD. Этот пример был запущен для внешнего криостата комнатной температуры, который представляет собой наихудшее граничное условие.Из диаграммы видно, что каждый из тепловых экранов изотермический.

Суммарные (излучаемые и проводимые) тепловые нагрузки на криохладители A и B перечислены в таблице 2. Каждая из двух конструкций имеет запас по крайней мере 100% по сравнению с текущей наилучшей оценкой (CBE) на каждой из ступеней охлаждения.

4.

Криокулеры от 4,0 до 4,5 K

Существует ряд различных вариантов обеспечения охлаждения 4,5 K; но на данный момент мы основывали наш предварительный проект на использовании четырехступенчатого (Mega4-1) криокулера с пульсирующей трубкой, разработанного Lockheed Martin, в рамках Программы разработки усовершенствованных технологий криокулеров (ACTDP). ⁹ Этот криокулер в настоящее время находится на уровне TRL-4, хотя многие компоненты криокулера находятся на гораздо более высоком уровне технической готовности. Компрессор находится в TRL-5, и коммерчески доступная версия бортовой электроники TRL-6 была произведена, хотя некоторые устаревшие компоненты могут нуждаться в обновлении. Управляющее программное обеспечение является зрелым. Только холодная головка 4,5-K требует доработки для достижения TRL-5, и на это есть план. Главное достоинство кулера этого типа — простота.Этот криокулер обозначен как криоохладитель A в таблице 2.

Для удовлетворения требований полной предварительной конструкции криостата этот охладитель также будет обеспечивать охлаждение 3,6 Вт при 80 K, 180 мВт охлаждения при 40 K, 65 мВт охлаждения при 15 K. , и 50 мВт охлаждения при 4,5 мК. Использование коммерчески доступной летной электроники было использовано для нашей оценки стоимости и массы, например, тип, разработанный IRIS Technology Incorporated, который находится в TRL-5; может потребоваться выбор некоторых новых компонентов для работы в среде L2.

Криоохладитель Lockheed Martin — это четырехступенчатый криокулер с импульсной трубкой, разработанный и испытанный как часть (ACTDP). ¹⁰ В криокулере будет использоваться тот же компрессор Lockheed Martin «Mega», который используется в ACTDP, с массой компрессора 18 кг и четырехступенчатой ​​охлаждающей головкой, аналогичной охлаждающей головке ACTDP, но с размерами, измененными для оптимизации производительности при эксплуатации. требуемые температуры охлаждения Lynx и охлаждающие нагрузки. Компрессор представляет собой долговечный компрессор в «оксфордском стиле», в котором используются изогнутые подшипники и уплотнения с зазором, с простой конфигурацией двигателя с подвижным магнитом, которая позволяет катушкам двигателя находиться вне резервуара высокого давления, конфигурация, которая сводит к минимуму содержание органических веществ в рабочей жидкости и исключает проникновение электрического тока через сосуд высокого давления.Холодная головка не имеет движущихся частей и имеет полностью металлическое уплотнение для длительного удержания газа.

Криоохладитель Lockheed ACTDP был разработан для обеспечения охлаждения мощностью 20 мВт при 6 K и 150 мВт при 18 K, для чего во время испытаний потребовалось 208 Вт электрической мощности компрессора переменного тока. Температура LXM ниже, а тепловые нагрузки выше, чем у ACTDP, поэтому требуемая входная мощность выше, в настоящее время оценивается в 555 Вт плюс около 98 Вт, рассеиваемых в электронике, для общей мощности 653 Вт, обеспечиваемой космическим кораблем. автобус.Будущий компрессор с более высоким КПД, который пока недоступен, мог бы снизить требуемую мощность до 453 или 533 Вт по шине, но пока мы консервативно предполагаем более высокое значение мощности для LXM. Масса криокулера LXM оценивается в 25 кг с дополнительными 10 кг для управляющей электроники.

Тот же самый компрессор Mega использовался для другой программы ¹⁰ и был протестирован при потребляемой электрической мощности переменного тока 800 Вт, поэтому он достаточно мощный, чтобы обеспечить охлаждение LXM.Холодильная головка криокулера будет использовать ту же ступенчатую конфигурацию, что и четырехступенчатый охладитель ACTDP. Эта конфигурация надежна и проста в разработке, сборке и тестировании. Холодная головка LXM может потребоваться для поддержки значительных масс при пусковой вибрации, поэтому ожидаются итерации конструкции для удовлетворения требований к минимальной резонансной частоте. Lockheed Martin выполнила аналогичные итерации дизайна для других многоступенчатых кулеров.

В качестве альтернативы мы также рассматривали криокулер с турбонаддувом Brayton для модели 4.Охлаждение 5-K того типа, которое разрабатывает Creare. Огромными преимуществами этого типа криокулера являются отсутствие вибрации, создаваемой криокулером, поскольку он основан на использовании движущихся частей с очень малой массой, движущихся со скоростью более 1 кГц, а также высокая механическая надежность при использовании. газовых подшипников и уплотнительных колец, которые предотвращают механический контакт и тем самым исключают износ. Он также более термодинамически эффективен из-за уменьшения работы холодных турбо генераторов.Это приводит к снижению потребляемой мощности при той же мощности охлаждения. Его работа полностью независима от силы тяжести, а оценка охлаждающей способности при 4,5 К находится в диапазоне 200 мВт. Недостаток в том, что на данный момент он есть только у TRL-3. Хотя большинство компонентов находятся в диапазоне от TRL-4 до TRL-6, этап 4,5-K еще предстоит продемонстрировать. Его разработка в настоящее время основана на существующем криокулере 10-K ¹¹ и охладителе 4-K, разрабатываемом для ВМФ. Хотя была продемонстрирована двухступенчатая версия этого криокулера, обеспечивающая 236 мВт охлаждения при 10 К, версия с третьей ступенью охлаждения достигла 4.5K было предложено для LXM, и это все еще находится в разработке.

Лётная конструкция криокулера с турбонаддувом Брайтона представлена ​​на рис. 4. Криоохладитель состоит из теплого и холодного модулей. Теплый модуль включает в себя компрессоры и управляющую электронику криокулера и будет расположен рядом с местом отвода тепла космического корабля. Холодный модуль включает рекуператоры и турбогенераторы, соединительные трубопроводы и связанную с ними опорную конструкцию. Чистое охлаждение (общее охлаждение за вычетом паразитных потерь) криокулера составляет 89 мВт при 4.5 К, 490 мВт при 25 К и 4,1 Вт при 75 К. Этот криокулер требует <350 Вт от шины космического корабля. Чрезвычайно высокие термодинамические характеристики присущи циклу Брайтона при низких температурах. Масса криокулера составляет 39 кг (29 кг для механического охладителя, 8 кг для двух резервных комплектов электроники и 1,7 кг для бокса с поперечными ремнями). Этот турбогенератор в настоящее время разрабатывается Creare в рамках проекта NASA SBIR. После разработки турбогенератора можно будет собрать высокопроизводительный низкотемпературный криокулер Брайтона с турбонаддувом с минимальным техническим риском.

Рис. 4

Трехступенчатый криокулер с турбонаддувом Брайтона для LXM. В таблице 2 он обозначен криоохладителем B. Этот криокулер одновременно обеспечивает 89 мВт при 4,5 K, 490 мВт при 25 K и 4,1 Вт при 75 K и требует <350 Вт от шины космического корабля. Обратите внимание, что турбогенераторы №2 и №3 не показаны. Эта система будет размещена в отдельном вакуумном контейнере в верхней части криостата на рис. 1.

Ключевое решение, которое отличает эту предварительную конструкцию от, например, Athena X-IFU, — это базовый вариант выбора только одного криокулера. для охлаждения до 4.2 К. Это основано на оценках известной надежности криокулеров США. Считается, что для криохладителя с импульсной трубкой, ¹² этот уровень надежности превышает 98% за 10 лет, причем даже на этом уровне надежности преобладает предполагаемая избыточная электроника. Причина этого — отсутствие каких-либо механизмов износа в конструкции импульсной трубки. Точно так же охладитель Turbo-Brayton также не имеет механизма износа и имеет расчетную надежность 98% в течение 10 лет. Если в любом случае требуется резервирование механического криоохладителя, для обоих этих типов охладителей требуется только второй охладитель, поскольку паразитная тепловая нагрузка от одного неработающего охладителя достаточно мала, чтобы ее мог компенсировать оставшийся охладитель.Это то, что можно снова оценить на этапе A; при необходимости для второго параллельного криокулера потребовалось бы дополнительно ~ 30 кг массы. Оболочка криостата, в которой размещаются криокулеры, существенно не пострадает.

5.

Охладитель ниже Кельвина

LXM потребуется охлаждение до двух различных температур ниже 1 К. Помимо предельной температуры в фокальной плоскости 50 мК, требуется ступень улавливания тепла при 0,6 К. Расчетная общая тепловая нагрузка в 50 мК из 3.0 мкВт включает рассеяние детектора и проводимость от каскада 0,6 К через электрические проводники и через опорную конструкцию. Сам каскад 0,6-K будет получать 124 мкВт тепла, в основном в виде теплопроводности от 4,5 K через провода и механическую опору. На этом раннем этапе проектирования ожидается 100% запас производительности системы охлаждения.

Система охлаждения LXM ниже Кельвина является ADR. Обладая термодинамической эффективностью, близкой к Карно, такая система является наиболее эффективным способом получения температур в этом диапазоне.Поскольку у него нет движущихся частей и его работа не зависит от силы тяжести, в отличие от рефрижератора разбавления, он также особенно хорошо подходит для использования в космическом приборе. Одноступенчатый ADR обеспечивает циклическое охлаждение путем изменения магнитного поля в парамагнитном материале. Метод получения высокой тепловой подъемной силы был разработан с использованием многоступенчатого CADR. Четырехступенчатый CADR TRL-4 был продемонстрирован с 6,5 мкВт непрерывного охлаждения при 50 мК, отбрасывая тепло в криокулер при 4,5 К. ¹³ Два экземпляра этого оригинального CADR, с небольшими модификациями, были успешно построены и проверено в последние годы.На рисунке 5 показан исходный CADR и одна из этих новых итераций.

Рис. 5

(а) Исходный четырехступенчатый лабораторный CADR. Этап 1 — самый холодный этап, а этап 4 — самый теплый. В масштабе ступени располагаются на пластине диаметром 150 мм; (б) более новая версия того же CADR. В более новой версии этап 1 находится в верхнем правом углу, этап 2 — в верхнем левом углу, этап 3 — в нижнем левом углу и этап 4 — в правом нижнем углу. В новой версии на этапе 1 предусмотрена отдельная перемычка для охлаждения фокальной плоскости детектора.

НАСА профинансировало текущие трехлетние исследования, которые будут включать в себя доведение этой технологии до TRL-6 к концу 2019 года. ¹⁴ Хотя это и не требуется для базового уровня охладителя LXM субкельвина, это исследование включает добавление двух дополнительных более крупные ступени, которые будут обеспечивать охлаждение до 4,5 К и отводить тепло при температурах до 10 К. ¹⁴ Это позволит использовать охладитель на 10 К, такой как разработанный Creare. ¹¹ Этот вариант для LXM будет изучен в будущем.На рис. 6 показан предварительный вид этого CADR с указанием его размера. Что касается масштаба, магнитный экран, окружающий всю сборку, имеет диаметр 350 мм.

Рис. 6

Предварительная модель новой компоновки CADR, которая помещается внутри магнитного экрана диаметром 270 мм и длиной 400 мм (не показан). Слева простирается интерфейс перемычки 50 мК, подключенный к ступени 1. Справа находится интерфейс перемычки 0,6 К, подключенный к ступени 3. Общая масса CADR составляет 11,9 кг без магнитного экрана и 17 кг.4 кг со щитком.

Базовые функциональные элементы ADR представляют собой сборку, включающую парамагнитный материал, известный как соляная пилюля, сверхпроводящий электромагнит, тепловой выключатель, который позволяет преднамеренно изменять теплопроводность между его концами, и термоленты с высокой проводимостью. Эти элементы лабораторного CADR конструктивно почти идентичны тем, которые использовались в ADR, успешно работавшем в космосе в рамках миссии Hitomi. Однако солевые таблетки ADR должны удерживаться на месте внутри магнитов с помощью теплоизолирующих опорных конструкций, обычно включая натянутые кевларовые петли.Подставки для соляных таблеток CADR не рассчитаны на то, чтобы выдерживать вибрационные нагрузки, связанные с запуском в космос, поэтому большая часть усилий по развитию TRL будет направлена ​​на модернизацию их конструкций. Новый CADR будет протестирован до и после вибрации квалификационного уровня в космическом полете в конце 2019 года.

Основные операции заключаются в следующем. Таблетка соли ADR нагревается, когда ее магнитное поле увеличивается, и охлаждается, когда ее поле падает. Тепловой выключатель обладает высокой проводимостью в закрытом состоянии и термоизоляцией в открытом состоянии.В обычном CADR несколько ступеней соляных таблеток расположены последовательно, разделенные тепловыми выключателями, между холодной тепловой нагрузкой и более теплым радиатором. Первая ступень, подключенная к нагрузке, остается при постоянной температуре. Ток его магнита медленно падает, чтобы обеспечить охлаждение соляной пилюли, пока он не приблизится к нулю. Затем вторая ступень охлаждается до температуры ниже температуры первой ступени, и переключатель между ними замыкается. Теперь ток магнита первой ступени должен увеличиться, чтобы компенсировать потерю тепла на второй ступени.Когда ток достигает максимального значения, переключатель размыкается и первая ступень снова размагничивается. Тем временем температура второй ступени повышается, так что она может аналогичным образом передавать тепло третьей ступени. Таким образом, тепло передается от ступени к ступени до тех пор, пока в конце концов не попадет к радиатору, которым в случае LXM является криокулер на 4,5 К.

При проектировании CADR используется программное обеспечение, которое точно моделирует его работу. Это позволяет варьировать размеры солевых таблеток, материалы и рабочие температуры, напряженность магнитного поля и проводимость теплового реле для достижения оптимальной конструкции.LXM CADR, схематически показанный на рис.7, будет включать пять ступеней, состоящих из элементов, почти идентичных тем, которые используются в новом CADR 2019 года. Диапазон рабочих температур каждой солевой таблетки указан на рисунке. Первая и третья ступени будут оставаться при 0,05 и 0,6 К соответственно. Четвертая ступень охлаждается, чтобы поглотить тепло от второй и третьей ступеней поочередно. Каждая ступень переключается между максимальным и минимальным магнитным полем в течение ~ 20–30 мин.

Рис. 7

Схематическое изображение Lynx CADR.Четвертая ступень будет попеременно поднимать тепло от второй ступени или непрерывной третьей ступени. Это будет выполняться как часть того же цикла пятой ступени или путем двойного включения пятой и четвертой ступеней, в зависимости от тепловых нагрузок на каждую из второй и третьей ступеней.

Одним из очевидных недостатков использования ADR является создаваемое ими магнитное поле. Особенно это касается детекторов LXM на основе TES / SQUID. Хотя матрица фокальной плоскости детектора будет иметь свой собственный магнитный экран, внешняя среда должна быть меньше поля Земли или <3 × 10-5 Тл.CADR будет использовать окружающий экран, состоящий из сверхпроводника типа 1 или металла с высокой проницаемостью, или их комбинации. Предварительное моделирование и измерения показали, что относительно легкая (около 5,5 кг) компактная оболочка сверхпроводника типа 1 внутри внешнего слоя с высокой проницаемостью, аналогичная показанной на рис.6, приведет к внешнему полю <1 × 10-6 T.

В таблице 3 перечислены спецификации для пяти ступеней LXM ADR. Массы двух парамагнитных материалов, фторида гадолиния-лития (GLF) и хром-калия-квасцов (CPA), указаны в столбце «детали» вместе с максимальными магнитными полями (в теслах).В других столбцах указана максимальная и пиковая мощность, потребляемая и отклоняемая каждой ступенью. Средняя мощность охлаждения для каждой непрерывной ступени и отвод тепла в поглотитель выделены жирным шрифтом, так как они указаны в требованиях к приборам. Два значения охлаждающей способности на 100% выше, чем соответствующие прогнозы тепловой нагрузки, основанные на проектном исследовании.

Таблица 3

Технические характеристики ступеней LXM CADR. В столбце с подробностями указывается материал солевых таблеток: GLF или CPA.Это также дает максимальное магнитное поле в солевой таблетке. Значения охлаждающей способности непрерывной ступени и отвода тепла в раковине выделены жирным шрифтом. Производительность LXM CADR как минимум в 2 раза выше на этапах 1 и 3, чем требуемый тепловой лифт.

Таблица 4

Соблюдение сводных требований.

6.

Резюме

В таблице 4 приведены характеристики криогенной системы LXM по сравнению с требованиями проекта.Криогенная система LXM обеспечивает революционную науку, обеспечивая среду, необходимую для работы современных решеток фокальной плоскости. В криогенной системе LXM используются последние разработки, повышающие TRL в криокулере на 4,5 K и технологию ADR ниже Кельвина. Полученная система имеет общий TRL 4+ с вероятным путем развития технологий (в некоторых случаях уже профинансированным) для достижения TRL-6 к середине 2020-х годов.

Ссылки

1.

7.

11.

12.

13.

Биография

Майкл ДиПирро получил докторскую степень по физике низких температур в Государственном университете Нью-Йорка, Буффало, и одногодичную постдокторскую стипендию Национального исследовательского совета от Национального бюро стандартов.Он присоединился к НАСА Годдард в 1980 году. За последние 38 лет он работал над рядом астрофизических миссий, включая Cosmic Background Explorer (COBE), ASTRO-E, ASTRO-E2 и ASTRO-H, Spitzer, WIRE, WISE, и космический телескоп Джеймса Уэбба. Между COBE и ASTRO-E он был главным исследователем демонстрационного полета с переносом сверхтекучего гелия на орбиту и соисследователем в программе разработки межфирменных технологий для разработки нового типа холодильника адиабатического размагничивания.В настоящее время он является профильным экспертом по криогенике на рентгеновском микрокалориметре XRISM / Resolve.

Саймон Бэндлер получил степень бакалавра математической физики в Университете Сассекса, Великобритания, и степени магистра и доктора физики в Университете Брауна в 1992 и 1996 годах, соответственно. Он астрофизик-исследователь в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. Он является автором более 100 журнальных статей. Его текущие исследовательские интересы включают датчик переходного края и магнитные рентгеновские микрокалориметры, рентгеновскую астрофизику и миссию ESA под названием Athena.

Сяои Ли получила докторскую степень в области машиностроения в Университете Центральной Флориды и присоединилась к НАСА в 2005 году. Она поддерживала Марсианскую научную лабораторию (Curiosity), Dawn, криогенную водородную радиационную защиту, сверхпроводящий гравитационный градиентометр и роботизированную дозаправку. 3 (RRM3). В настоящее время она работает криогенным инженером в широкоугольном телескопе Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST).

Джеффри Олсон получил степень бакалавра физики в Университете Иллинойса в 1985 году и докторскую степень по физике в Корнельском университете в 1993 году.С момента прихода в компанию в 1997 году он разработал все криокулеры, построенные Lockheed Martin Space. Его новаторские разработки привели к созданию первого криокулера с импульсной трубкой космического типа, способного охлаждать прибор ниже 10K (2001) и 5K (2005). Он опубликовал 40 статей и имеет 7 патентов в области криокулеров.

Джеймс Таттл получил докторскую степень в области физики низких температур в Университете Дьюка в 1991 году. С тех пор он поддерживал несколько космических астрофизических миссий и усилия по развитию технологий в группе криогеники и жидкостей Годдарда НАСА.Он был соисследователем в миссии SHOOT и участвовал в разработке криогенной вставки ASTRO-E и холодильника адиабатического размагничивания (ADR). Он участвовал в разработке радиатора жгутов космического телескопа Джеймса Уэбба, а также охарактеризовал многие криогенные материалы и поверхностные покрытия для этой миссии. Он входил в состав первоначальной многоступенчатой ​​группы непрерывных разработок ADR Годдарда, а в настоящее время он является генеральным директором в новой попытке довести эту технологию до готовности к полету.

Вонсик Юн — системный инженер в Goddard Space Flight Center and Science Systems and Application, Inc.Он получил докторскую степень по физике в Университете науки и технологий в Корее. Он работал над металлическим магнитным микрокалориметром, датчиком на границе перехода и устройством считывания данных с мультиплексированием микроволн.

Марк Загарола — главный инженер Creare. Он получил степень бакалавра медицинских наук в Университете Рутгерса и степень магистра и доктора философии в Принстонском университете.