Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Буферный газ – это инертный или негорючий газ. В атмосфере Земли азот выполняет функцию буферного газа. Буферный газ повышает давление в системе и регулирует скорость горения в присутствии кислорода. В качестве буферного газа может использоваться любой инертный газ, например гелий, неон или аргон.
A buffer gas is an inert or nonflammable gas. In the Earth's atmosphere, nitrogen acts as a buffer gas. A buffer gas adds pressure to a system and controls the speed of combustion with any oxygen present. Any inert gas such as helium, neon, or argon will serve as a buffer gas.
Применение
Буферные газы широко используются в различных областях, от ламп высокого давления до уменьшения ширины спектральных линий микроволновых переходов в щелочных атомах. Обычно буферный газ состоит из химически инертных газов, таких как гелий, аргон или азот. Криптон, неон и ксенон также применяются, преимущественно для освещения. В большинстве случаев буферные газы используются совместно с другими молекулами для обеспечения столкновений между ними. В люминесцентных лампах ртуть служит основным ионом, излучающим свет. Криптон является буферным газом, используемым вместе с ртутью для уменьшения импульса при столкновениях ионов ртути, что снижает износ электродов в люминесцентной лампе. Как правило, наиболее долговечные лампы содержат в качестве буферных газов самые тяжелые благородные газы. Разработаны методы загрузки буферным газом для охлаждения парамагнитных атомов и молекул при сверхнизких температурах. Гелий является наиболее часто используемым буферным газом в таких приложениях. Буферное газовое охлаждение может применяться практически к любой молекуле, при условии, что она способна выдерживать многократные столкновения с атомами гелия с низкой энергией, что обычно возможно. Буферное газовое охлаждение позволяет охлаждать интересующие молекулы посредством упругих столкновений с холодным буферным газом внутри камеры. Если количество столкновений между буферным газом и другими молекулами достаточно велико до того, как молекулы достигнут стенок камеры и покинут ее, буферный газ эффективно охладит атомы. Из двух изотопов гелия (3He и 4He) более редкий 3He иногда предпочтительнее 4He, поскольку он обеспечивает значительно более высокое давление паров и плотность буферного газа при субкельвиновых температурах. Буферные газы также часто используются в компрессорах электростанций для подачи газа в газовые турбины. Буферный газ заполняет зазоры между уплотнениями в компрессоре, которые обычно имеют ширину около 2 микрометров. Газ должен быть абсолютно сухим и не содержать загрязнений, поскольку они могут оседать в зазоре между уплотнениями, вызывая контакт металла о металл и, как следствие, выход компрессора из строя. В этом случае буферный газ выполняет функцию, аналогичную маслу в подшипниках автомобильного двигателя.
Buffer gases are commonly used in many applications from high pressure discharge lamps to reduce line width of microwave transitions in alkali atoms. A buffer gas usually consists of atomically inert gases such as helium, argon, or nitrogen. Krypton, neon, and xenon are also used, primarily for lighting. In most scenarios, buffer gases are used in conjunction with other molecules for the main purpose of causing collisions with the other co existing molecules. In fluorescent lamps, mercury is used as the primary ion from which light is emitted. Krypton is the buffer gas used in conjunction with the mercury which is used to moderate the momentum of collisions of mercury ions in order to reduce the damage done to the electrodes in the fluorescent lamp. Generally speaking, the longest lasting lamps are those with the heaviest noble gases as buffer gases. Buffer gas loading techniques have been developed for use in cooling paramagnetic atoms and molecules at ultra cold temperatures. The buffer gas most commonly used in this sort of application is helium. Buffer gas cooling can be used on just about any molecule, as long as the molecule is capable of surviving multiple collisions with low energy helium atoms, which most molecules are capable of doing. Buffer gas cooling is allowing the molecules of interest to be cooled through elastic collisions with a cold buffer gas inside a chamber. If there are enough collisions between the buffer gas and the other molecules of interest before the molecules hit the walls of the chamber and are gone, the buffer gas will sufficiently cool the atoms. Of the two isotopes of helium (3He and 4He), the rarer 3He is sometimes used over 4He as it provides significantly higher vapor pressures and buffer gas density at sub kelvin temperatures. Buffer gases are also commonly used in compressors used in power plants for supplying gas to gas turbines. The buffer gas fills the spaces between seals in the compressor. This space is usually about 2 micrometres wide. The gas must be completely dry and free of any contaminants. Contaminants can potentially lodge in the space between the seal and cause metal to metal contact in the compressor, leading to compressor failure. In this case the buffer gas acts in a way much like oil does in an automotive engine's bearings.