Vacuum ምንም ነገር የሌለበት ቦታ ነው። በተግባራዊ ፊዚክስ እና ቴክኖሎጂ ውስጥ, ጋዝ ከከባቢ አየር ግፊት ባነሰ ግፊት ውስጥ የሚገኝበት መካከለኛ ማለት ነው. ለመጀመሪያ ጊዜ በተገኙበት ወቅት ያልተለመዱ ጋዞች ምን ምን ነበሩ?
የታሪክ ገፆች
የባዶነት ሃሳብ ለዘመናት የክርክር ነጥብ ሆኖ ቆይቷል። ብርቅዬ ጋዞች የጥንት ግሪክ እና ሮማውያን ፈላስፎችን ለመተንተን ሞክረዋል. ዲሞክሪተስ፣ ሉክሪየስ፣ ተማሪዎቻቸው አመኑ፡ በአተሞች መካከል ነፃ ቦታ ከሌለ እንቅስቃሴያቸው የማይቻል ነበር።
አርስቶትል እና ተከታዮቹ ይህንን ጽንሰ ሃሳብ ውድቅ አድርገውታል፣ በእነሱ አስተያየት በተፈጥሮ ውስጥ ምንም አይነት "ባዶነት" መኖር የለበትም። በመካከለኛው ዘመን በአውሮፓ "የ ባዶነትን መፍራት" የሚለው ሀሳብ ቅድሚያ ተሰጥቷል, ለሃይማኖታዊ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላል.
የጥንቷ ግሪክ መካኒኮች ቴክኒካል መሳሪያዎችን በሚፈጥሩበት ጊዜ በአየር መጨናነቅ ላይ የተመሰረቱ ነበሩ። ለምሳሌ ከፒስተን በላይ ክፍተት ሲፈጠር የሚሰሩ የውሃ ፓምፖች በአሪስቶትል ጊዜ ታዩ።
የማይጨው ጋዝ፣ አየር፣ በአሁኑ ጊዜ በቴክኖሎጂ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉ ፒስተን ቫኩም ፓምፖች ለማምረት መሰረት ሆኗል።
አምሳያቸው በርሱ የተፈጠረ ታዋቂው የአሌክሳንደሪያው ሄሮን የፒስተን መርፌ ነው።pus ለማውጣት።
በአስራ ሰባተኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የመጀመሪያው የቫኩም ክፍል ተፈጠረ እና ከስድስት አመታት በኋላ ጀርመናዊው ሳይንቲስት ኦቶ ቮን ጊሪክ የመጀመሪያውን የቫኩም ፓምፕ ፈጠረ።
ይህ ፒስተን ሲሊንደር በቀላሉ አየርን ከታሸገ ኮንቴይነር በማውጣት እዚያ ክፍተት ፈጠረ። ይህም የአዲሱን ግዛት ዋና ዋና ባህሪያት ለማጥናት፣የአሰራር ባህሪያቱን ለመተንተን አስችሏል።
የቴክ ቫኩም
በተግባር ሲታይ፣ ያልተለመደው የጋዝ ሁኔታ፣ አየር ቴክኒካል ቫክዩም ይባላል። በከፍተኛ መጠን፣ በተወሰነ የሙቀት መጠን ቁሳቁሶቹ ዜሮ ያልሆነ የሳቹሬትድ የእንፋሎት እፍጋት ስላላቸው እንደዚህ አይነት ተስማሚ ሁኔታ ማግኘት አይቻልም።
ጥሩ ቫክዩም ለማግኘት የማይቻልበት ምክንያት የጋዝ ንጥረ ነገሮችን በመስታወት ፣የመርከቦች የብረት ግድግዳዎች መተላለፍ ነው።
በአነስተኛ መጠን ብርቅዬ ጋዞችን ማግኘት ይቻላል። እንደ ብርቅመም መለኪያ፣ በዘፈቀደ የሚጋጩት የጋዝ ሞለኪውሎች ነፃ መንገድ፣ እንዲሁም ጥቅም ላይ የዋለው የመርከቧ መስመራዊ መጠን ጥቅም ላይ ይውላል።
የቴክኒካል ቫክዩም በከባቢ አየር ውስጥ ካለው ግፊት ያነሰ ዋጋ ባለው የቧንቧ መስመር ወይም ዕቃ ውስጥ እንደ ጋዝ ሊቆጠር ይችላል። ዝቅተኛ ቫክዩም የሚከሰተው የአንድ ጋዝ አተሞች ወይም ሞለኪውሎች እርስ በርስ መጋጨታቸውን ሲያቆሙ ነው።
የቅድሚያ ቫክዩም በከፍተኛ ቫክዩም ፓምፕ እና በከባቢ አየር መካከል ይቀመጣል፣ ይህም ቅድመ ክፍተት ይፈጥራል። የግፊት ክፍሉን በሚቀንስበት ጊዜ, የጋዝ ቅንጣቶች የመንገድ ርዝመት መጨመር ይታያል.ንጥረ ነገሮች።
ግፊቱ ከ10 -9 ፓ ሲሆን እጅግ ከፍተኛ የሆነ ቫክዩም ይፈጠራል። የመቃኛ መሿለኪያ ማይክሮስኮፕ በመጠቀም ሙከራዎችን ለማካሄድ የሚያገለግሉት እነዚህ ብርቅዬ ጋዞች ናቸው።
እንዲህ ያለ ሁኔታን ማግኘት የሚቻለው በአንዳንድ ክሪስታሎች ቀዳዳ ውስጥ በከባቢ አየር ግፊትም ቢሆን ነው ምክንያቱም የፔሩ ዲያሜትር ከነጻ ቅንጣት ነፃ መንገድ በጣም ያነሰ ስለሆነ።
ቫኩም ላይ የተመሰረቱ እቃዎች
የጋሱ ብርቅዬ ሁኔታ ቫክዩም ፓምፖች በሚባሉ መሳሪያዎች ውስጥ በንቃት ጥቅም ላይ ይውላል። ጌተርስ ጋዞችን ለመምጠጥ እና የተወሰነ መጠን ያለው ቫክዩም ለማግኘት ያገለግላሉ። የቫኩም ቴክኖሎጂ ይህንን ሁኔታ ለመቆጣጠር እና ለመለካት እንዲሁም እቃዎችን ለመቆጣጠር, የተለያዩ የቴክኖሎጂ ሂደቶችን ለማከናወን አስፈላጊ የሆኑ በርካታ መሳሪያዎችን ያካትታል. ብርቅዬ ጋዞችን የሚጠቀሙ በጣም ውስብስብ የቴክኒክ መሣሪያዎች ከፍተኛ የቫኩም ፓምፖች ናቸው። ለምሳሌ, የማሰራጫ መሳሪያዎች የሚሠሩት በተቀረው የጋዝ ሞለኪውሎች እንቅስቃሴ በሚሰራው የጋዝ ፍሰት እንቅስቃሴ መሰረት ነው. ተስማሚ በሆነ የቫኩም ሁኔታ ውስጥ እንኳን, የመጨረሻው የሙቀት መጠን ሲደርስ ትንሽ የሙቀት ጨረር አይኖርም. ይህ የ ብርቅዬ ጋዞችን ዋና ዋና ባህሪያት ያብራራል ለምሳሌ፡- የሙቀት ምጣኔ (thermal equilibrium) ከተወሰነ ጊዜ በኋላ በሰውነት እና በቫኩም ክፍል ግድግዳዎች መካከል መነሳት ይጀምራል።
ብርቅዬ ሞናቶሚክ ጋዝ በጣም ጥሩ የሙቀት መከላከያ ነው። በውስጡም የሙቀት ኃይልን ማስተላለፍ የሚከናወነው በጨረር እርዳታ ብቻ ነው, የሙቀት ማስተላለፊያ እና ኮንቬንሽን አይደሉም.የሚስተዋሉ ናቸው። ይህ ንብረት በዲዋር መርከቦች (ቴርሞስ) ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ሁለት ኮንቴይነሮችን ያቀፈ፣ በመካከላቸው ክፍተት አለ።
Vacuum በሬዲዮ ቱቦዎች ውስጥ ሰፊ አፕሊኬሽን አግኝቷል ለምሳሌ፡ማግኔትሮን ኦቭ ኪንስኮፕስ፣ማይክሮዌቭ ምድጃ።
አካላዊ ክፍተት
በኳንተም ፊዚክስ እንደዚህ ያለ ግዛት ማለት የኳንተም መስክ የመሬት (ዝቅተኛው) የኢነርጂ ሁኔታ ማለት ሲሆን ይህም በ ዜሮ እሴት የኳንተም ቁጥሮች ይገለጻል።
በዚህ ሁኔታ ሞናቶሚክ ጋዝ ሙሉ በሙሉ ባዶ አይደለም። በኳንተም ቲዎሪ መሰረት፣ ቨርቹዋል ቅንጣቶች ስልታዊ በሆነ መልኩ በአካላዊ ክፍተት ውስጥ ይገለላሉ እና ይጠፋሉ፣ይህም የመስክ ዜሮ መወዛወዝን ያስከትላል።
በንድፈ-ሀሳብ፣ በርካታ የተለያዩ ቫክዩም ቤቶች በአንድ ጊዜ ሊኖሩ ይችላሉ፣ እነዚህም በሃይል ጥግግት እና እንዲሁም በሌሎች አካላዊ ባህሪያት ይለያያሉ። ይህ ሃሳብ ለዋጋ ግሽበት ትልቅ ባንግ ቲዎሪ መሰረት ሆነ።
የውሸት ክፍተት
ትርጉሙ በኳንተም ቲዎሪ የሜዳው ሁኔታ ማለት ነው፣ይህም አነስተኛ ጉልበት ያለው ግዛት አይደለም። በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የተረጋጋ ነው. የዋናዎቹ አካላዊ መጠኖች የሚፈለጉት እሴቶች ሲደርሱ የውሸት ሁኔታን ወደ እውነተኛ ክፍተት "የመተካት" ዕድል አለ።
የውጭ ቦታ
አንድ ብርቅዬ ጋዝ ማለት ምን ማለት እንደሆነ ስንወያይ "ኮስሚክ ቫክዩም" በሚለው ጽንሰ ሃሳብ ላይ ማተኮር ያስፈልጋል። ወደ አካላዊ ቫክዩም ቅርብ እንደሆነ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል, ነገር ግን በኢንተርስቴላር ውስጥ አለክፍተት. ፕላኔቶች, ተፈጥሯዊ ሳተላይቶቻቸው, ብዙ ኮከቦች ከባቢ አየርን በተወሰነ ርቀት ላይ የሚጠብቁ የተወሰኑ ማራኪ ኃይሎች አሏቸው. ከከዋክብት ነገር ላይ ስትራቀቁ ብርቅዬ ጋዝ መጠኑ ይቀየራል።
ለምሳሌ የካርማን መስመር አለ፣ እሱም ከፕላኔቷ ድንበር ውጫዊ ቦታ ጋር እንደ አንድ የተለመደ ፍቺ ይቆጠራል። ከኋላው የኢሶትሮፒክ ጋዝ ግፊት ዋጋ ከፀሀይ ጨረር እና ከፀሀይ ንፋስ ተለዋዋጭ ግፊት ጋር ሲነጻጸር በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል ስለዚህ ብርቅዬ ጋዝ ግፊትን ለመተርጎም አስቸጋሪ ነው።
የውጭ ቦታ በፎቶኖች የተሞላ ነው፣ ለመለየት አስቸጋሪ በሆኑ ኒውትሪኖዎች።
የመለኪያ ባህሪያት
የቫኩም መጠን በአብዛኛው የሚወሰነው በስርአቱ ውስጥ በሚቀረው ንጥረ ነገር መጠን ነው። የዚህ ግዛት መለኪያ ዋናው ባህሪ ፍፁም ግፊት ነው, በተጨማሪም, የጋዝ ኬሚካላዊ ውህደት እና የሙቀት መጠኑ ግምት ውስጥ ይገባል.
ለቫኩም አስፈላጊው መለኪያ በሲስተሙ ውስጥ የሚቀሩ ጋዞች የመንገድ ርዝመት አማካኝ ዋጋ ነው። ለመለካት አስፈላጊ በሆነው ቴክኖሎጂ መሰረት የቫኩም ክፍፍል ወደ ተወሰኑ ክልሎች ተከፋፍሏል፡ ሀሰት፣ ቴክኒካል፣ ፊዚካል።
ቫኩም መፈጠር
ይህ ዝቅተኛ የአየር ግፊት ወይም ቫክዩም አክሽን በመጠቀም ከዘመናዊ ቴርሞፕላስቲክ ቁሶች በሙቅ መልክ ማምረት ነው።
የቫኩም መፈጠር እንደ ስዕል ዘዴ ይቆጠራል፣ በዚህ ምክንያት ሉህ ፕላስቲክ ይሞቃል።ከማትሪክስ በላይ የሚገኝ, እስከ የተወሰነ የሙቀት መጠን. በመቀጠል ሉህ የማትሪክስ ቅርፅን ይደግማል, ይህ የሆነበት ምክንያት በእሱ እና በፕላስቲክ መካከል ክፍተት በመፍጠር ነው.
የኤሌክትሮቫኩም መሳሪያዎች
የኤሌክትሮማግኔቲክ ሃይልን ለመፍጠር፣ ለማጉላት እና ለመለወጥ የተነደፉ መሳሪያዎች ናቸው። በእንደዚህ አይነት መሳሪያ ውስጥ አየር ከስራ ቦታው ውስጥ ይወገዳል, እና አከባቢን ለመከላከል የማይበገር ሼል ጥቅም ላይ ይውላል. የእንደዚህ አይነት መሳሪያዎች ምሳሌዎች ኤሌክትሮኖች በቫኩም ውስጥ የሚገጣጠሙ የኤሌክትሮኒክስ ቫክዩም መሳሪያዎች ናቸው. ተቀጣጣይ መብራቶች እንዲሁ እንደ ቫኩም መሳሪያዎች ሊቆጠሩ ይችላሉ።
ጋዞች በዝቅተኛ ግፊት
ጋዝ መጠኑ አነስተኛ ከሆነ ብርቅዬ ይባላል።የሞለኪውላው መንገድ ርዝመት ደግሞ ጋዙ ካለበት ዕቃ መጠን ጋር ሊወዳደር ይችላል። በዚህ ሁኔታ የኤሌክትሮኖች ብዛት መቀነስ ከጋዙ ጥግግት ጋር ሲነጻጸር ይስተዋላል።
በጣም አልፎ አልፎ በሚከሰት ጋዝ ውስጥ ምንም አይነት የውስጥ ግጭት የለም ማለት ይቻላል። ይልቁንም በግድግዳዎች ላይ የሚንቀሳቀሰው ጋዝ ውጫዊ ግጭት ይታያል, ይህም በሞለኪውሎች ከመርከቧ ጋር በሚጋጩበት ጊዜ በሚመጣው ለውጥ ይገለጻል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ ውስጥ, በንጥሎች ፍጥነት እና በጋዝ ጥንካሬ መካከል ቀጥተኛ ተመጣጣኝነት አለ.
በዝቅተኛ ክፍተት (vacuum) ከሆነ በጋዝ ቅንጣቶች መካከል በተሟላ የድምፅ መጠን ተደጋጋሚ ግጭቶች ይስተዋላሉ፣ እነዚህም በተረጋጋ የሙቀት ኃይል ልውውጥ ይታጀባሉ። ይህ በዘመናዊ ቴክኖሎጂ ውስጥ በንቃት ጥቅም ላይ የዋለውን የዝውውር ክስተት (ስርጭት, የሙቀት መቆጣጠሪያ) ያብራራል.
ብርቅዬ ጋዞችን በማግኘት
የቫኩም መሳሪያዎች ሳይንሳዊ ጥናት እና ልማት የተጀመረው በአስራ ሰባተኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ነው። እ.ኤ.አ. በ 1643 የጣሊያን ቶሪሴሊ የከባቢ አየር ግፊትን ዋጋ ለማወቅ ችሏል ፣ እና በሜካኒካል ፒስተን ፓምፕ በልዩ የውሃ ማኅተም በኦ.ጊሪኬ ከተፈለሰፈ በኋላ ፣ ስለ ብርቅዬ ጋዝ ባህሪዎች ብዙ ጥናቶችን ለማካሄድ እውነተኛ ዕድል ታየ። በተመሳሳይ ጊዜ, ቫክዩም በሕያዋን ፍጥረታት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ እድሎች ተጠንተዋል. በቫክዩም ውስጥ ከኤሌክትሪክ ፍሳሽ ጋር የተደረጉ ሙከራዎች አሉታዊ ኤሌክትሮን፣ የኤክስሬይ ጨረር እንዲገኝ አስተዋፅዖ አድርገዋል።
የቫኩም ሙቀትን የመቋቋም ችሎታ ምስጋና ይግባውና የሙቀት ማስተላለፊያ ዘዴዎችን ማብራራት ፣የቲዎሬቲካል መረጃዎችን ለዘመናዊ ክሪዮጀንሲያዊ ቴክኖሎጂ እድገት መጠቀም ተችሏል።
ቫክዩም በመጠቀም
በ1873 የመጀመሪያው የኤሌክትሮቫኩም መሳሪያ ተፈጠረ። በሩሲያ የፊዚክስ ሊቅ ሎዲጊን የተፈጠረ መብራት ሆኑ። ከዚያን ጊዜ ጀምሮ የቫኩም ቴክኖሎጂ ተግባራዊ አጠቃቀም እየሰፋ መጥቷል፣ ይህንን ግዛት ለማግኘት እና ለማጥናት አዳዲስ ዘዴዎች ታይተዋል።
በአጭር ጊዜ ውስጥ የተለያዩ አይነት የቫኩም ፓምፖች ተፈጥረዋል፡
- አሽከርክር፤
- cryosorption፤
- ሞለኪውላር፤
- ስርጭት።
በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ አካዳሚክ ሌቤዴቭ የቫኩም ኢንዱስትሪ ሳይንሳዊ መሠረቶችን ማሻሻል ችሏል። እስካለፈው ምዕተ-አመት አጋማሽ ድረስ ሳይንቲስቶች ከ10-6 ፓአ ያነሰ ግፊት የማግኘት እድል አልፈቀዱም
Bበአሁኑ ጊዜ የቫኩም ሲስተሞች ፍሳሽን ለማስወገድ ሙሉ-ብረት የተሰሩ ናቸው። የቫኩም ክሪዮጅኒክ ፓምፖች በምርምር ላቦራቶሪዎች ውስጥ ብቻ ሳይሆን በተለያዩ ኢንዱስትሪዎችም ያገለግላሉ።
ለምሳሌ ልዩ መልቀቅ ከተፈጠረ በኋላ ጥቅም ላይ የዋለውን ነገር የማይበክል ማለት ሲሆን የቫኩም ቴክኖሎጂ አጠቃቀም አዲስ ተስፋዎች ታይተዋል። በኬሚስትሪ ውስጥ እንደዚህ ያሉ ስርዓቶች የንፁህ ንጥረ ነገሮችን ባህሪያት ለጥራት እና አሃዛዊ ትንታኔ በንቃት ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ ድብልቅን ወደ ክፍሎች መለየት እና የተለያዩ ሂደቶችን መጠን ለመተንተን።
