นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.26 น. บทความนี้มีผู้ชม: 632424 ครั้ง

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


21 วาล์ว และเกจวัด

วาล์ว และเกจวัด
การสูบแบบไครโอ (ไครโอปั๊มปิ๊ง) (
Cryopumping)

                ก๊าซจะควบแน่นในการทำความเย็นแบบไครโอเจนิกส์ที่ผิวหน้า ถ้าผิวหน้านี้เป็นพื้นที่ปิด เช่นภาชนะสุญญากาศสำหรับฮีเลียมเหลว มันจะทำให้เกิดการสุญญากาศที่ดีกว่า สิ่งที่ปรากฎนี้เกี่ยวพันไม่แต่เฉพาะเฟสที่เปลี่ยนเท่านั้น มันเปลี่ยนจากก๊าซไปสู่ของแข็งที่พื้นผิวที่เย็น แต่ทว่า ก็มีการดูดซับของโมเลกุลก๊าซเช่นกัน (การซึมซับ: ที่สะสมก๊าซ, ของเหลว หรือสารละลาย ในการควบแน่นจากพื้นผิว) ลักษณะเด่นของการสูบแบบไครโอเป็นการสูบด้วยความรวดเร็วอย่างมาก ใช้เวลาน้อย จากผลที่เกิดขึ้นของปั๊มแบบนี้ เป็นการทำงานเพื่อผลิตฮีเลี่ยมเหลว (หรือก๊าซที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 20 K) ทั่วผิวหน้าที่เกิดขึ้นร่วมกันกับเส้นทางสุญญากาศ (เส้นทางส่งถ่ายทั้งหมด) พื้นผิวของท่อกลายมาเป็นจุดสะสมรวบรวมของปั๊ม

 

วาล์วสุญญากาศ (Vacuum valves)

                มีการออกแบบวาล์วมากมายสำหรับการใช้ในสุญญากาศที่มีค่าสูง สิ่งที่น่าเชื่อถือส่วนใหญ่ เหล่านั้นไม่ขึ้นอยู่กับการบรรจุที่ขอบเขตสุญญากาศที่แยกออกจากชั้นบรรยากาศ วาล์วบางชนิดใช้หีบเสียงโลหะ และมีอื่น ๆ ที่ยืดหยุ่นแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) ของยางสังเคราะห์ ที่กดตรงบ่ารองโดยชิ้นส่วนโลหะซึ่งเป็นด้านชั้นบรรยากาศของแผ่นไดอะแฟรม เหล่านี้ไม่ใช่เนื่องมากจากเหมาะสมมากที่ความแตกต่างของอากาศผ่านไดอะแฟรม

               

วาล์วสุญญากาศสูง (High-vacuum valves)

                วาล์วปิดริชาร์ด (Richards seal-off valve) พัฒนาโดย NBS ห้องปฏิบัติการทางไครโอเจนิกส์ มีการทดสอบที่ดีมาก หลังจากการปั๊มสำเร็จ วาล์วก็ปิด สามารถเปิดได้โดยใช้มือหมุนเปิด และส่วนการทำงานในการเปิดวาล์ว ออกจากการเปิดที่บ่าวาล์วเท่านั้น ในการระบายระบบ

 

เกจวัดสุญญากาศ (Vacuum gauges)

                ตั้งแต่มีการวัดแรงดันด้วยเกจสุญญากาศ ลำดับเล็กกว่าของความสำคัญความดันบรรยากาศ ส่วนมากของเครื่องวัดความกดดันของก๊าซไม่สามารถใช้ในการได้ในงานสุญญากาศ ในความจริง เกจวัดสุญญากาศส่วนมากเป็นเกจลำดับที่สอง ไม่ได้วัดความดันสุญญากาศโดยตรง แต่ความเห็นชอบในการวัดของคุณสมบัติอื่น ๆ 

                ดังนั้นถ้าความดันไม่สามารถวัดได้โดยตรง แล้วจะวัดได้อย่างไร?

                ในการไหลของโมเลกุลอิสระช่วงความดันต่ำ การนำความร้อนของก๊าซมีการลดลงทำให้ความดันของก๊าซมีลดลงด้วย ดังนั้นถ้าความร้อนที่พื้นผิววางในตำแหน่งภายในพื้นที่ของช่วงความดันนี้ การนำความร้อนของก๊าซที่ความดันทั่วไปจะคำนวณอัตราความร้อนได้ทั่วจากพื้นผิวนี้ ถ้าลวดเป็นการรักษาที่วัตต์คงที่ อุณหภูมิของลวดสามารถใช้ถึงการแสดงความดัน

                ความน่าเชื่อถือของขดลวดความร้อนเกจสุญญากาศ จะอดทนถ้าลวดที่ผิวเป็นสารผสมด้วย

 

 

ตัววัดในความสามารถประจุ MKS (MKS capacitance monometer)

                เกจการวัดแบบนี้วัดความดันบางส่วนของแท้ที่ไม่ได้เอาใจใส่ ของการนำความร้อนของก๊าซ

 

เกจพิรานี (The pirani gauge)

                การทำงานของเกจพิรานี ในการวัดการนำความร้อนของก๊าซที่มีความดันต่ำซึ่งขึ้นอยู่กับความกดดัน และความต้านทานของการเพิ่มตัวนำของโลหะส่วนใหญ่  เมื่อไรก็ตาม อุณหภูมิของตัวนำสูงขึ้น โดยการใช้โลหะพร้อมกับค่าความต้านทานที่มีสัมประสิทธิ์ที่สูง และมีการสมดุลของสะพานวีดสะโตน (Wheatstone) ความดันสามารถคำนวณโดยการวัดการวัดความต้านทานโดยตรง ช่วงความดันใช้งานสำหรับเกจนี้จาก 1 mm Hg ลงสู่ 1x 10-3 mm Hg

 

เกจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple gauge)

                การตอบสนองเกจวัดอุณหภูมิที่เปลี่ยนการนำความร้อนโดยการวัดที่อุณหภูมิของลวดความร้อน เทอร์โมคับเปิลขนาดเล็กที่ตั้งอยู่ ในลวดสายไฟสร้างแรงดันไม่เป็นเชิงเส้นที่สามารถจะอ่านโดยการใช้กัลป์วานอมิเตอร์ (เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Galvanometer)) แบ่งระดับกลายเป็นหน่วยของความดัน ช่วงความดันสำหรับเกจนี้จาก 1 mm Hg ลงสู่ 1x 10-3 mm Hg

                เกจนี้พิรานี ถึงแม้ว่าจะไม่เที่ยงตรงเท่าที่ควร มีการยืดหยุ่นทางด้านวัตถุมากกว่า เกจแบบเทอร์โมคัปเปิลสามารถอ่านได้อย่างต่อเนื่อง และเพิ่มเติม มันไม่ได้รับผลโดยการทำงานที่ความดันบรรยากาศสำหรับคาบสั้น ๆ ผลรวมการวัดความดันของมัน (ความดันเนื่องจากไอดังเช่นความดันเนื่องจากก๊าซที่ถาวร) เกจสามารถอ่านการควบคุม และมันสามารถใช้แบ่งการควบคุมสัญญาณสำหรับวงจรอื่น ๆ ข้อเสียของเกจนี้อยู่ที่ต้องเปรียบเทียบมาตรวัดสำหรับก๊าซที่มีความแตกต่าง

               

เกจไอออนไนเซชั่น (Ionization gauge)

                เกจไอออนไนเซชั่น ค่อนข้างที่จะเป็นไปได้ที่ใช้อย่างกว้างขวางส่วนมากใช้เกจวัดสุญญากาศความดันสูง การทำงานของมันโดยการจ่ายกระแสการไหลอย่างคงที่ถึงอาโนดไอออน สิ่งที่เหลืออยู่ทุก ๆ โมเลกุลของก๊าซ ไอออนนี้อ่อนลงที่ตัวเก็บไอออน ผลที่ได้ซึ่งได้จากการวัดจากไมโครแอมมิเตอร์ (Microammeter)  ตั้งแต่การจ่ายกระแสเป็นสิ่งที่ต้องกำหนด กระแสไอออนได้สัดส่วนของโมเลกุลที่เข้มข้น ช่วงความดันสำหรับเกจวัดนี้จาก 1 mm Hg ลงไปถึง 1 x 10-6 mm Hg


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