นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.26 น. บทความนี้มีผู้ชม: 636450 ครั้ง

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


20 สุญญากาศ (Vacuum)

สุญญากาศ (Vacuum)

                ตอร์ริเซลลิ (Torricelli) (1608-1647) นักฟิสิกซ์ชาวอิตาลี ผู้ประดิษฐ์บาร์โรมิเตอร์ (Barometer) เขาศึกษาเทคนิคของสุญญากาศ โดยการทดลองของเขาในการดำรงอยู่ของความดันเนื่องมาจากอากาศ เขาเป็นลูกศิษย์คนหนึ่งของปาสคาล (Pascal) (1623-1662) ได้ทำการวิจัยต่อโดยการแสดงให้เห็นถึงการลดลงของความกดอากาศที่ระดับที่แตกต่างกัน แต่ทว่าบอยล์ (Boyle) (1602-1686) ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ทางกลคือปั๊มสุญญากาศเป็นครั้งแรก

                คำนิยามของสุญญากาศ สุญญากาศเป็นพื้นที่ควบคุมที่ไม่มี ก๊าซ หรือไอ นี้คือแนวคิดในทางอุดมคติ  แต่ในความเป็นจริง เป็นไปไม่ได้ที่จะทำสุญญากาศได้ 100 % อย่างมากก็ทำได้ให้มีอากาศให้เหลือน้อยที่สุด

                เจมส์ เดวอร์ (James Dawar) (1848-1923) เป็นคนแรกที่ใช้ฉนวนสุญญากาศ ในการประดิษฐ์ของเขา เป็นกำแพงแก้ว 2 ชั้นช่องว่างระหว่างกำแพงนั้นจะมีสุญญากาศที่มีค่าความกดอากาศสูงอยู่ กำแพงที่ถูกสร้างขึ้นนี้จะนำไปใช้ในห้องแล็บวิจัย กำแพงสุญญากาศนี้ เป็นฉนวนอย่างดี ป้องกันความร้อนที่ไหลได้ เรียกว่า “ดีวอร์ (Dewar)”

                ดีวอร์ ออกแบบภาชนะของเขาหลังจากที่ได้ศึกษาในปีทศวรรษ 1820 การวิจัยของดูลอง (Dulong) และ เปติด (Petit) ผู้ซึ่งค้นพบคุณสมบัติของฉนวน 2 ข้อ ได้แก่

1.             ไม่มีส่งถ่ายแบบการพาของความร้อน ระหว่างกำแพงเมื่อก๊าซมีความดันต่ำพอ

2.             การปล่อย หรือการดูดซึมของการแผ่รังสีความร้อนโดยจากผิวหน้าของวัสดุจะขยายใหญ่กระจายมากขึ้นขณะที่การสะท้อนกลับมีมากขึ้น

 

 

ฉนวนสุญญากาศแบบนี้ ในข้างต้นทำงานได้เกือบจะสมบูรณ์ โดยมีการสุญเสีย การการส่งถ่ายความร้อน เกี่ยวกับ การนำ และการพาความร้อน เมื่อน้อยที่น้อยที่สุดก็คือการแผ่รังสีความร้อน และการนำความร้อนโดยการผ่านวัสดุแข็ง แล้ว ฉนวนสุญญากาศไกลได้ผลดีส่วนใหญ่ประสิทธิผลที่รับรู้

                ระบบสุญญากาศความดันสูง โดยทั่วไปประกอบไปด้วยไอเท็มที่ทำงานร่วมกัน

1.             ปั๊มทางกล เรียกปั๊มส่วนหน้า ซึ่งถ่ายออกมาสู่ชั้นบรรยากาศ และรักษาความดันขาเข้าในช่วงของ 1 เกี่ยวกับ 100 ไมครอน ของปรอท

2.             การต่อท่อ เข้าปั๊มนี้ถึงออกมาของปั๊มกระจายของการลดน้อยลง จำนวนมากกว่าลำดับความสำคัญหลากหลาย

3.             ท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่ต่อเข้าสู่ปั๊มปริมาณถูกถ่ายเทออก

4.             บางครั้งปั๊มขั้นที่สอง เรียกว่า “บูตเตอร์ปั๊ม (Booster pump)” ที่นำมาใช้ระหว่างปั๊มการกระจายความดันสูง (ชุดดิฟฟิวเซอร์ (Diffusion Pump)) และปั๊มทางกล (Mechanical Pump)

5.              กับดักความเย็นที่ กำจัดการควบแน่นของไอน้ำ

 

25769_vacuum.JPG

รูปแสดงระบบการทำสุญญากาศอย่างง่าย

 

 

บางชนิดที่แตกต่าง ของปั๊มสุญญากาศคือ ปั๊มดิฟฟิวชั่น, ปั๊มไอออน (Ion pump), ปั๊มไครโอเจนิกส์ (Cryogenic pump) และปั๊มดึงดูดโมเลกุลแบบเทอร์โบ (Turbo-molecular drag pump)


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