WORLD NEWS
Một dòng xoáy siêu âm tách khí và chân không không có chất rắn tạo ra tỷ số áp suất 200 trong lỗ mở 15 mm.
Các nhà nghiên cứu tại Riken và Đại học Khoa học và Công nghệ Nagaoka ở Nhật Bản đã tăng tỷ lệ áp suất của “cửa sổ xoáy”, vốn phân chia hai không gian chỉ với một xoáy khí siêu âm không có màng rắn, lên tối đa khoảng 200. Lỗ có đường kính 15 mm được để mở, cho phép các chùm ánh sáng hoặc hạt đi qua.
Điều này không có nghĩa là có một mối liên hệ trực tiếp giữa bầu khí quyển ở một phía và một không gian hoàn toàn giống như chân không. Khoảng 200 là giá trị thử nghiệm của một thiết bị áp suất thấp/dòng chảy thấp và khi hai thiết bị được kết nối nối tiếp, giá trị khoảng 4.550 không phải là thử nghiệm mà là ước tính được tính toán từ hiệu suất của một thiết bị.
Khí hoạt động như một cửa sổ như thế nào
Trong xoáy tự do, càng gần tâm thì dòng chảy càng nhanh và áp suất càng thấp. Các nhà nghiên cứu đã xoay một luồng khí siêu âm để tạo ra một gradient áp suất giữa phía áp suất cao và áp suất thấp. Sự vắng mặt của chất rắn sẽ tránh được vấn đề tia laser mạnh hoặc chùm hạt làm nóng hoặc làm vỡ cửa sổ.
Bạn đã lái xe gì khác biệt?
Trong phương pháp hiện tại, chênh lệch áp suất xung quanh được tính bằng chênh lệch áp suất của dòng xoáy lý tưởng và tỷ lệ áp suất là khoảng 5. Phương pháp mới cố tình tạo ra sự khác biệt lớn bằng cách nhấn nhiều hơn vào phía áp suất cao và kéo nhiều hơn ở phía áp suất thấp. Sau đó, dòng khí tự điều chỉnh đường đi và độ rộng, duy trì tỷ số áp suất khoảng 70 và đạt tối đa khoảng 200 trong điều kiện áp suất thấp.
Cách phân biệt 200 và 4.550
Khoảng 200 là tỷ lệ áp suất tối đa được đo bằng một thiết bị trong thực tế. Giá trị xấp xỉ 4.550 có thể xảy ra khi hai thiết bị được mắc nối tiếp là ước tính lý thuyết dựa trên các phép đo này. Nó phải được xác nhận trong thí nghiệm tiếp theo xem dòng chảy có ổn định hay không khi nhiều giai đoạn được kết nối.
Tôi có thể sử dụng nó ở đâu?
Hiện tại, đây là công nghệ nền tảng để chế tạo thiết bị thoát khí nhỏ hơn để sử dụng trong máy gia tốc ion nặng thế hệ tiếp theo của Riken. Các nhà nghiên cứu cũng coi việc chặn hạt xung quanh các nguồn sáng EUV bán dẫn, thiết bị phân tích chân không và thiết bị thí nghiệm không gian là những khả năng có thể xảy ra. Tuy nhiên, chưa có ứng dụng nào được chứng minh trên thiết bị thương mại.
Xác nhận tiếp theo là gì
Những cải thiện về tỷ lệ áp suất đã được xác nhận không chỉ trong không khí mà còn trong argon và helium, nhưng vẫn duy trì được khả năng vận hành lâu dài, thu hồi khí, chất lượng chùm tia và độ ổn định kết nối nhiều giai đoạn. Tỷ lệ áp suất giai đoạn thực tế và thời gian duy trì phải được xác nhận trong bài báo và các thử nghiệm Ricken tiếp theo. Điều quan trọng là dòng chảy tự nó đã trở thành ranh giới chứ không phải là xây nên một bức tường.
Nguồn gốc và kiểm chứng độc lập
Review of Scientific Instruments original paper