Кіріспе

Вакуум камерасы – ауа мен басқа газдарды вакуум сорғысы арқылы сыртына шығаратын, берік конструкциялы камера. Бұл камераның ішінде төмен қысымды орта пайда болады, ол вакуум деп аталады. Вакуум ортасы зерттеушілерге физикалық тәжірибелер жүргізуге немесе ғарыш кеңістігінде жұмыс істеуге арналған механикалық құрылғыларды (мысалы) немесе вакуумді кептіру, вакуумді қаптау сияқты процестерді сынауға мүмкіндік береді. Камералар әдетте металлдан жасалады және қолданылатын материалдың қабырға қалыңдығына, жиілігіне, кедергісіне және магниттік өткізгіштігіне байланысты сыртқы магниттік өрістерді қорғай алады немесе қорғамайды. Вакуумда қолдануға жарамды материалдар шектеулі. Камералар көбінесе бірнеше порттармен жабдылған, олар вакуумдық фланцтармен жабылады, бұл камера қабырғаларына құралдарды немесе терезелерді орнатуға мүмкіндік береді. Төмен және орташа вакуум қолдануда олар эластомерлік сақиналармен герметикалық түрде жабылады. Жоғары вакуум қолдануда фланцтарға пышақ тәрізді жиектер орнатылады, олар фланц бұрандалғанда мыс тығыздауышқа кіріп кетеді. Ғарыш кемелерін жасау саласында жиі қолданылатын вакуум камерасының бір түрі – жылулық вакуум камерасы, ол ғарыш кемесінің ғарыштағы жағдайын имитациялайды.

Процесс

Материал вакуумда 4-5 есе кеңейе алатындықтан, араластыру ыдысы кеңейуге мүмкіндік беру үшін вакуумға түсірілетін бастапқы материалдың көлемінен 4-5 есе үлкен болуы керек; әйтпесе, материал ыдыстың үстінен төгіліп, тазалау қажет болатын жағдай туындауы мүмкін, мұны болдырмауға болады. Материалды сақтау ыдысы вакуумдық камераға орналастырылады, содан кейін вакуумдық сорғы қосылып, іске қосылады. Вакуум 29 дюймге (теңіз деңгейінде) жеткен кезде материал көтеріле бастайды (көбік сияқты). Материал төмен түскенде, ол тоқталып, көтерілуі тоқтайды. Материалдан барлық ауа шығарылғанын қамтамасыз ету үшін вакуумдау тағы 2-3 минутқа жалғасады. Бұл уақыт өткеннен кейін вакуумдық сорғы өшіріліп, ауа қысымын теңестіру үшін вакуумдық камераның шығару клапаны ашылады. Вакуумдық камера ашылады, материал алынып, қалыпқа құюға дайын болады. Теңіз деңгейінде теориялық түрде қол жеткізілетін максималды вакуум 29,921 дюйм сынап (Hg) құрайды, бірақ биіктік көтерілген сайын бұл көрсеткіш айтарлықтай өзгереді. Мысалы, Колорадо штатындағы Денвер қаласында, теңіз деңгейінен 1,6 км биіктікте сынап бойынша вакуумды 24,896 Hg-ға ғана қол жеткізуге болады. Материалды ауадан таза ұстау үшін, оны қалып қорабының бұрышынан бастап, биік және тар ағынмен баяу құйып, материалдың қорапқа немесе қалып қуысына еркін ағып түсуіне мүмкіндік беру керек. Әдетте, бұл әдіс вакуумдалған материалға жаңа көпіршіктердің енуіне жол бермейді. Материалдың ауа көпіршіктерінен толыққанды құтылуын қамтамасыз ету үшін, қалыпты / қалып қорабын камераға қосымша бірнеше минутқа орналастыруға болады; бұл материалдың қалыптың / қалып қорабының қиын жерлеріне ағып түсуіне көмектеседі.

Вакууммен кептіру

Өнімді өндіру процесінде су және басқа да сұйықтықтар жиналуы мүмкін. "Вакуум көбінесе өнімнен суды (немесе басқа еріткіштерді) көп мөлшерде және сіңген күйінде шығару үшін қолданылады. Жылумен бірге қолданылғанда вакуум өнімді құрғатудың тиімді тәсілі болуы мүмкін."

Әлемдегі ең үлкен вакуумдық камера

NASA ғарыш қуатымен қамтамасыз ету орталығында әлемдегі ең үлкен вакуумдық камера орналасқан. Ол 1969 жылы салынған, биіктігі 122 фут (37 метр), диаметрі 100 фут (30 метр) және оқ пішіндес кеңістікті қамтиды. Бастапқыда ол вакуум жағдайында ядролық электр қуатын зерттеу үшін құрылған, бірақ кейіннен пайдаланудан тоқтатылған. Жақында ғарыш кемелерінің қозғалтқыш жүйелерін сынау үшін қайта қолданысқа енгізілді. Соңғы қолданыстарының бірі – Марс Pathfinder және Марс зерттеу роверлері Spirit және Opportunity үшін әуе қапшықтарының қону жүйелерін Марстың атмосфералық жағдайларын модельдеу арқылы сынау болды. Ливингстон, Луизиана және Ханфорд, Вашингтон қалаларындағы LIGO детекторларының әрқайсысының құбырлары вакуумдық камералар болып табылады және олардың ұзындығы шамалы, бұл оларды әлемдегі ең ұзын вакуумдық камералар етеді.