Sumber materi biologi tentang sel, sel tumbuhan, sel hewan, fungsi sel, struktur sel, perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan

Vacuum: Teknologi Baru



Dari sirkuit digital untuk sensor. Dari pengolahan plasma untuk mikroskop elektron resolusi tinggi. Dan nanopartikel penciptaan ke alat pengerasan. Semua hanya memiliki satu kesamaan, Vacuum. Teknologi vakum memainkan peran penting dalam membuat berbagai aplikasi yang tersedia.


Pada dasarnya, menghasilkan vakum berarti mengisap semua udara dari daerah tertentu. Jumlah yang lebih tinggi dari molekul udara yang Anda dapat menarik keluar, yang lebih tinggi adalah vakum diperoleh. Teknologi vakum adalah istilah yang diterapkan untuk semua proses dan pengukuran fisik dilakukan tekanan atmosfer di bawah normal.

Para unit vakum yang mbar dan torr.


Vakum dapat didistribusikan dalam kategori berikut

1) Rendah
2) Medium
3) Tinggi
4) Ultrahigh

Tapi muncul pertanyaan, mengapa saya harus menghapus molekul atmosfer untuk melakukan salah satu dari yang disebutkan di atas aplikasi? Beberapa alasan mengapa suatu proses atau pengukuran fisik umumnya dilakukan di bawah vakum diberikan di bawah ini: -

1) Untuk menghapus konstituen atmosfer yang dapat menyebabkan reaksi fisik atau kimia selama proses (misalnya, vakum leleh logam reaktif seperti titanium)

2) Untuk mengganggu kondisi ekuilibrium yang ada pada kondisi ruang normal, seperti penghapusan gas tersumbat atau terlarut atau cairan yang mudah menguap dari sebagian besar bahan (misalnya, degassing minyak, beku-kering) atau desorpsi gas dari permukaan (misalnya , pembersihan dari tabung microwave dan akselerator linear selama pembuatan)

3) Untuk memperpanjang jarak yang partikel harus melakukan perjalanan sebelum bertabrakan dengan yang lain, sehingga membantu partikel dalam proses untuk bergerak tanpa tabrakan antara sumber dan target (misalnya, dalam lapisan vakum, partikel akselerator, televisi tabung gambar)

4) Untuk mengurangi jumlah dampak molekul per detik, sehingga mengurangi kemungkinan kontaminasi permukaan disiapkan dalam vakum (misalnya, dalam bersih-permukaan studi dan persiapan murni, film tipis).

Untuk setiap proses vakum, parameter pembatas untuk tekanan maksimum yang diizinkan dapat didefinisikan oleh:
*) Jumlah molekul per satuan volume (alasan 1 dan 2),
*) Jalan bebas rata-rata (alasan 3),
*) Atau waktu yang diperlukan untuk membentuk monolayer (alasan 4).

Pada suhu kamar dan tekanan atmosfer normal, satu kaki kubik (0,03 meter kubik) udara mengandung sekitar 7x10 dinaikkan menjadi (23) molekul bergerak dalam arah acak dan dengan kecepatan sekitar 1.000 mil per jam. Pertukaran momentum disampaikan ke dinding sama dengan kekuatan sebesar 14,7 pound untuk setiap inci persegi dari luas dinding. Tekanan atmosfer dapat dinyatakan dalam jumlah unit yang berbeda, namun sampai saat ini ia biasanya dinyatakan dalam berat kolom air raksa bagian Unit lintas dan milimeter 760 (mm) tinggi. Dengan demikian, salah satu atmosfer standar sama dengan 760 mm Hg, namun untuk menghindari anomali menyamakan unit tampaknya berbeda, istilah, torr, telah didalilkan.

Jadi satu atmosfer standar = 760 torr (1 torr = 1 mm Hg).

Istilah ini diganti pada tahun 1971 oleh unit SI didefinisikan sebagai newton per meter persegi (N / m dinaikkan menjadi (2)), dan disebut pascal (satu pascal = 7.5x10 dinaikkan menjadi (-3) torr).

Penggunaan utama dari teknologi vakum di industri terjadi sekitar 1900 dalam pembuatan bola lampu listrik. Perangkat lain yang membutuhkan vakum untuk operasi mereka diikuti, seperti berbagai jenis tabung elektron. Selain itu, ditemukan bahwa proses tertentu dilakukan dalam ruang hampa dicapai baik hasil yang lebih unggul atau berakhir sebenarnya tercapai dalam kondisi atmosfer normal. Perkembangan tersebut termasuk "mekar" dari permukaan lensa untuk meningkatkan transmisi cahaya, penyusunan plasma darah untuk bank darah, dan produksi logam reaktif seperti titanium. Munculnya energi nuklir pada 1950-an memberikan momentum untuk pengembangan peralatan vakum pada skala besar. Peningkatan aplikasi untuk proses vakum yang terus ditemukan, seperti dalam simulasi ruang dan mikroelektronika.

Aplikasi Vacuum


INDUSTRI

Aplikasi vakum industri berkisar dari penanganan mekanis (seperti manipulasi barang-barang berat dan ringan oleh bantalan pengisap) ke pengendapan sirkuit elektronik terpadu pada chip silikon. Jelas, persyaratan vakum secara luas beragam seperti proses tertentu menggunakan Vacuums. Dalam rentang vakum kasar dari sekitar satu torr ke atmosfer dekat, aplikasi khas adalah:

a) Mekanikal penanganan,
b) Vacuum kemasan dan membentuk,
c) Gas sampling,
d) Filtrasi,
e) Degassing minyak,
f) Konsentrasi larutan berair,
g) Impregnasi komponen listrik,
h) Distilasi,
i) dan degassing Baja sungai.

Pada tekanan rendah turun menjadi sekitar 10 dinaikkan menjadi (-4) torr, proses metalurgi banyak seperti peleburan, pengecoran, sintering, perlakuan panas, dan mematri dapat memperoleh manfaat. Proses kimia seperti destilasi vakum dan pengeringan beku ini juga perlu berbagai vakum. Freeze-pengeringan digunakan secara luas dalam industri farmasi untuk mempersiapkan vaksin dan antibiotik dan untuk menyimpan kulit dan plasma darah. Industri makanan beku-kering kopi terutama, meskipun kebanyakan makanan dapat disimpan tanpa pendinginan setelah beku-kering, dan teknik ini menerima penerimaan luas.

Kisaran tekanan turun menjadi sekitar 10 dinaikkan menjadi (-6) torr digunakan untuk kriogenik (suhu rendah) dan isolasi listrik. Hal ini digunakan dalam produksi lampu, tabung gambar televisi, tabung sinar-X, dekoratif, optik, dan listrik film tipis pelapis, dan detektor spektrometer massa kebocoran.

Dalam film lapisan tipis, logam atau senyawa diuapkan di bawah vakum tinggi dari sumber ke bahan dasar atau substrat. Bahan dasar umumnya plastik untuk pelapis dekoratif, kaca untuk lapisan optik, dan kaca keramik, atau silika untuk coating listrik. Ketebalan film dapat bervariasi dari sekitar 1/4 panjang gelombang cahaya terlihat 0,001 inci atau lebih. Dalam bidang optik, coating antireflection didepositkan pada lensa untuk kamera, teleskop, kacamata, dan perangkat optik lainnya, sangat mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan oleh lensa dan dengan demikian memberikan gambar yang dikirim lebih cerah.

Untuk mencapai vakum cukup tinggi untuk film tipis coating dan untuk keperluan industri lain yang membutuhkan tekanan ke 10 dinaikkan menjadi (-6) torr, suatu sistem pompa terdiri dari pompa minyak disegel rotary dan pompa difusi digunakan. Pompa minyak disegel rotary "roughs" ruang ke tekanan sekitar 0,1 torr, setelah katup hidup seadanya ditutup. Katup kedepan dan tinggi vakum katup penyekat kemudian dibuka sehingga ruangan tersebut dievakuasi oleh pompa difusi dan pompa rotari dalam seri.

PENELITIAN


Hampir setiap laboratorium penelitian menggunakan vakum secara langsung dalam percobaan atau menggunakan peralatan yang bergantung pada vakum untuk operasi. Tekanan terendah diperoleh di laboratorium penelitian, di mana peralatan umumnya mirip dengan, tetapi lebih kecil daripada yang digunakan oleh industri.

Khas dari peralatan penelitian menggunakan vakum turun menjadi sekitar 10 dinaikkan menjadi (-6) torr adalah mikroskop elektron, spektrometer massa analitis, plasma ruang, akselerator partikel, dan peralatan ruang simulasi besar. Akselerator partikel berkisar dari kecil De Van mesin Graaff untuk synchrotrons proton yang besar.

Dalam simulasi ruang, unit besar yang mensimulasikan ruang di sekitar kendaraan lengkap memerlukan vakum dari 10 dinaikkan menjadi (-6) torr atau di bawah. Kapal tersebut menggabungkan kain kafan lengkap pada suhu nitrogen cair dan port di mana cahaya intensitas tinggi dapat dipancarkan untuk mensimulasikan radiasi matahari.

Di daerah tekanan turun ke bawah dan 10 diangkat ke (-9) torr, aplikasi penelitian meliputi isolasi listrik, percobaan energi termonuklir konversi, tabung microwave, mikroskop ion lapangan, mikroskop emisi lapangan, cincin penyimpanan untuk akselerator partikel, eksperimen ruang khusus simulator, dan bersih-permukaan studi. Dalam banyak percobaan itu tidak hanya diperlukan untuk mencapai tekanan seperti torr 10-9 tetapi untuk mengurangi hidrokarbon dalam gas sisa ke minimum absolut. Bahkan jejak kecil hidrokarbon dapat membuat hasil tidak dapat diandalkan. Untuk mencapai vakum dari pesanan ini kapal vakum dan di dalam peralatan harus dibersihkan dari gas sisa (degassed) semaksimal mungkin. Solusi umum adalah untuk memanggang seluruh aparat selama beberapa jam pada sekitar 350 derajat C tetap menjaga vakum di 10 dinaikkan menjadi (-5) wilayah torr. Untuk menghilangkan hidrokarbon, unit dipompa ke sekitar 10 dinaikkan menjadi (-3) torr menggunakan pompa serapan, dan dari sana, menggerutu pompa ion dan pompa titanium sublimasi menyelesaikan tugas ke 10 dinaikkan menjadi (-9) torr atau di bawah.
Tag : Mikroskop
0 Komentar untuk "Vacuum: Teknologi Baru"
Back To Top -->