นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.26 น. บทความนี้มีผู้ชม: 627486 ครั้ง

www.thummech.com
คือการทำความเย็นที่เข้าใกล้ หรือถึงอุณหภูมิของศูนย์องศาสัมบูรณ์ ความเย็นระดับนี้เป็นความเย็นที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะหยุดการเคลื่อนไหว ถ้ากล่าวอย่างง่าย ๆ ก็คือความตาย ที่ยิ่งกว่าความตายเสียอีก


13 ท่อทางสารความเย็นไครโอเจนิกส์

ท่อทางสารความเย็นไครโอเจนิกส์

                ประสิทธิภาพการส่งผ่านสารความเย็นของไครโอเจนิกส์ดีหรือไม่ดี ขึ้นอยู่กับท่อทางส่งที่มีฉนวนป้องกันอย่างดี ฉนวนในที่นี้จะมีบางส่วนเป็นสุญญากาศโดยเรียกกันว่า “แจ็กเก็ตสุญญากาศ” บางส่วนมีไนโตรเจนเหลวคอยทำหน้าที่เป็นฉนวน ที่สามารถป้องกันความร้อนที่มาในรูปแบบ การนำ การพา และการแผ่รังสีได้เป็นอย่างดี

25769_Tube cryo.JPG

รูปที่ 3 แสดงภาคตัดขวางของท่อส่งผ่านอย่างง่าย

 

                จากรูปแสดงให้เห็นภาคตัดขวางของรูท่อทางส่งผ่าน โดยท่อตรงกลางภายในนั้นเป็นส่วนที่สารความเย็นไครโอเจนิกส์ไหลผ่าน ต่อจากท่อภายในจะเป็นช่องที่อยู่ของไนโตเจนเหลว ถัดออกมาเป็นฉนวนป้องกันความร้อนอย่างดี ชั้นนอกสุดที่ติดกับท่อด้านนอกเป็นที่อยู่ของสุญญากาศที่เป็นแจ็กเก็ตคลุมป้องกันท่อภายในอีกที

 

25769_proton tube.JPG

รูปที่ 4 ภาคตัดขวางของท่อแบบโปรตอน

 

                รูปที่ 4 เป็นท่อส่งสารความเย็นอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า “ท่อโปรตอน” โครงสร้างภายในมีความคล้ายคลึงกับท่อในแบบแรก แต่จะมีชั้นท่อของสารความเย็นเพิ่มขึ้นมาเป็น ฮีเลียมเฟสหนึ่ง และฮีเลี่ยมเฟสที่สอง เพื่อให้เกิดความเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด ภายในท่อทางภายในประกอบไปด้วย ท่อเหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel tubing) ที่ซ้อนกันภายใน ที่มีทั้งที่อยู่ช่องสุญญากาศ, ที่อยู่ของสุดยอดฉนวน (Superinsulation), ช่องว่าง (ในรูปไม่ได้ทำการแสดงเอาไว้), ช่องที่อยู่ของไนโตรเจนเหลว, ฮีเลียมเฟสสอง และท่อภายในสุดคือฮีเลี่ยมเฟสหนึ่ง ตามลำดับ ท่อทางที่เป็นฉนวนสุญญากาศที่ติดกับฮีเลียมเฟสหนึ่งนั้นมีการห่อหุ้มท่อถึง 60 ชั้นต่อความหนาหนึ่งนิ้ว ส่วนไนโตรเจนเหลวที่คอยคลุมเป็นฉนวนนั้นนอกจากเป็นฉนวนแล้วยังทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอีกด้วย

                ท่อภายในสุดเป็นฮีเลียมเฟสสองเป็นท่อที่ออกมากจาก “แม็กเน็ตสตริง (Magnet string)” ทางออกของแม็กเน็ตสตริง จะเป็นฮีเลียมเหลว คุณอาจคิดว่าฮีเลียมที่มีทั้งสองเฟสจะเป็นสถานะของไหลสองสถานะคือก๊าซ (ฮีเลียมเฟสหนึ่ง) และของเหลว (ฮีเลียมเฟสสอง) การสัมผัสกันของฮีเลียมทั้งสองเฟสเป็นการนำความร้อนแบบการนำความร้อน หรืออาจเป็นแบบอื่น แต่ทว่าในความเป็นจริงแล้วท่อ 2 ท่อไม่ได้มีกริยาการแลกเปลี่ยนความร้อนกันมากนัก ก๊าซฮีเลียมเฟสหนึ่งไหลย้อนเข้าไปเป็นฮีเลียมเฟสสองในท่อตรงกลาง ที่มีการขยายตัวหลังออกจากแม็กเน็ตสตริง ดังนั้นการทำฮีเลียมให้มีสองเฟสจะช่วยเพิ่มความเย็นที่จะนำไปใช้ต่อไป


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที