क्रायोजेनिक्स के बारे में

- Sep 01, 2015-

क्रायोजेनिक तकनीक


क्रायोजेनिक्स विज्ञान कि उत्पादन और बहुत कम तापमान के प्रभाव पते है। शब्द ग्रीक शब्द 'kryos' अर्थ से बनती है

'ठंढ' और 'genic' जिसका अर्थ है "का उत्पादन करने के लिए." इस तरह एक परिभाषा के अंतर्गत यह शामिल सभी तापमान हिमांक (0 C) पानी के नीचे करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। हालांकि,

प्रो Kamerlingh Onnes Leiden के विश्वविद्यालय में नीदरलैंड के सबसे पहले शब्द 1894 में कला और विज्ञान के बहुत कम उत्पादन का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया

तापमान। उन्होंने स्थायी जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और हीलियम गैसों का द्रवण के संदर्भ में शब्द का इस्तेमाल किया। ऑक्सीजन गया था

तरलीकृत-183 C पर कुछ साल पहले (में 1887), और एक दौड़ भी कम तापमान पर शेष स्थायी गैसों दव्र बनाना प्रगति में था। को

इस तरह कम तापमान के उत्पादन में कार्यरत तकनीक कुछ हद तक पहले कृत्रिम बर्फ के उत्पादन में इस्तेमाल किया उन लोगों से काफी अलग थे। में

विशेष, कुशल हीट एक्सचेंजर्स बहुत कम तापमान तक पहुँचने के लिए आवश्यक हैं। इन वर्षों में शब्द क्रायोजेनिक्स आम तौर पर करने के लिए संदर्भित करने के लिए इस्तेमाल किया गया है

लगभग-150 C. नीचे तापमान


ऊष्मप्रवैगिकी के कानूनों के अनुसार, वहाँ न्यूनतम तापमान प्राप्त किए जा सकते हैं, जो निरपेक्ष शून्य के रूप में जाना जाता है की एक सीमा मौजूद है। अणुओं हैं

निरपेक्ष शून्य पर उनके सबसे कम, लेकिन परिमित, ऊर्जा राज्य में। इस तरह एक तापमान क्योंकि इनपुट शक्ति आवश्यक दृष्टिकोण अनंत तक पहुंचने के लिए असंभव है।

हालांकि, तापमान शून्य से ऊपर निरपेक्ष की एक डिग्री के कुछ billionths के भीतर हासिल किया गया है। निरपेक्ष शून्य शून्य निरपेक्ष की या thermodynamic है

तापमान पैमाने। यह-273.15 C या-459.67 f. करने के लिए बराबर है मैट्रिक या SI (अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली) निरपेक्ष स्केल है जिसकी इकाई केल्विन स्केल के रूप में जाना जाता है

जो डिग्री सेल्सियस के रूप में एक ही परिमाण है केल्विन (नहीं केल्विन)। K, केल्विन पैमाने के लिए प्रतीक है 13 सामान्य परिषद द्वारा पर अपनाया के रूप में

भार और मापन (CGPM) 1968 में, और नहीं कश्मीर इस प्रकार, 0 C 273.15 कश्मीर के बराबर होती है हिंदी निरपेक्ष स्केल, Rankine पैमाने के रूप में, जाना जाता प्रतीक R का उपयोग करता है

और एक वेतन वृद्धि ही है कि फेरनहाइट पैमाने के रूप में। केल्विन स्केल के संदर्भ में क्रायोजेनिक क्षेत्र अक्सर कि माना जाता है नीचे

लगभग 120 K (-153 C)। आम स्थायी गैसों वायुमंडलीय दबाव में दिखाए गए तापमान पर तरल करने के लिए गैस से पहले परिवर्तित करने के लिए संदर्भित किया जाता

तालिका 1 में, सामान्य उबलते बिंदु (NBP) कहा जाता है। ऐसे तरल पदार्थ क्रायोजेनिक तरल पदार्थ या cryogens के रूप में जाना जाता है। जब तरल हीलियम 2.17 K लिए आगे ठंडा है या

नीचे, यह एक superfluid क्वांटम यांत्रिक जमीन राज्य में होने के साथ जुड़े बहुत ही असामान्य गुणों के साथ हो जाता है। उदाहरण के लिए, यह शून्य दलदलापन है

और एक फिल्म है कि अप और एक खुला कंटेनर, एक बीकर, जैसे की दीवारों पर रेंगना और ड्रिप के तापमान के रूप में लंबे समय के नीचे बंद कर सकते हैं पैदा करता है

कंटेनर के नीचे 2.17 कश्मीर रहता है


Cryogen

(K)

(° C)

(° आर)

(° F)

मीथेन

111.7

-161.5

201.1

-258.6

ऑक्सीजन

90.2

-183.0

162.4

-297.3

नाइट्रोजन

77.4

-195.8

139.3

-320.4

हाइड्रोजन

20.3

-252.9

36.5

-423.2

हीलियम

4.2

-269.0

7.6

-452.1

निरपेक्ष शून्य

0

-273.15

0

-459.67


क्रायोजेनिक तापमान की माप तो आम जनता के लिए परिचित नहीं हो सकता है तरीकों की आवश्यकता होती है। सामान्य बुध या शराब थर्मामीटर

इस तरह कम तापमान पर स्थिर और बेकार हो गया। प्लेटिनम प्रतिरोध थर्मामीटर बनाम विद्युत प्रतिरोध की एक अच्छी तरह से परिभाषित व्यवहार है

तापमान और अधिक सही, तापमान को मापने के लिए के बारे में 20 के लिए नीचे क्रायोजेनिक तापमान सहित इस्तेमाल किया है कुछ कश्मीर semiconducting

लंबे समय के रूप में वे कर रहे हैं सामग्री, जर्मेनियम, लेपित जैसे भी विद्युत प्रतिरोध थर्मामीटर तापमान 1 K नीचे और नीचे, के लिए के रूप में उपयोगी हैं

वे उपयोग किया जा करने के लिए कर रहे हैं सीमा पर कैलिब्रेटेड। इस तरह द्वितीयक थर्मामीटर प्राथमिक थर्मामीटर कि मौलिक कानून के उपयोग के खिलाफ कैलिब्रेटेड कर रहे हैं

भौतिकी में जो तापमान के साथ एक अच्छी तरह से ज्ञात सैद्धांतिक तरीके में एक भौतिक चर बदलता है।


क्रायोजेनिक तापमान का उत्पादन लगभग हमेशा संपीड़न और गैसों के विस्तार का इस्तेमाल करता है। हवा में एक ठेठ हवा द्रवीकरण प्रक्रिया है

संकुचित, यह करने के लिए गर्मी पैदा कर, और जबकि अभी भी दबाव तापमान कमरे के लिए अच्छा वापस करने के लिए अनुमति दी। संपीड़ित हवा एक गर्मी exchanger में आगे ठंडा हो रहा है

इससे पहले कि यह वापस करने के लिए वायुमंडलीय दबाव का विस्तार करने की अनुमति दी है। विस्तार करने के लिए शांत और दव्र बनाना करने के लिए इसे का एक हिस्सा हवा का कारण बनता है। शेष गैसीय कूल्ड

भाग गर्मी exchanger के दूसरे पक्ष के माध्यम से जहां यह आने वाली उच्च दबाव हवा कंप्रेसर करने के लिए लौटने से पहले precools दिया जाता है। तरल

भाग आमतौर पर तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन और तरल आर्गन का उत्पादन करने के लिए डिस्टिल्ड है। अन्य गैसों, जैसे हीलियम, में एक समान प्रक्रिया का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है

यहां तक कि तापमान कम, लेकिन विस्तार के कई चरण आवश्यक हैं।


क्रायोजेनिक्स कई आवेदन किया है। क्रायोजेनिक तरल पदार्थ, जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन, अक्सर चिकित्सा और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। विद्युत

अधिकांश धातुओं के प्रतिरोध तापमान घटने के रूप में घट जाती है। कुछ धातुओं और कुछ संक्रमण तापमान नीचे सभी विद्युत प्रतिरोध खो बन

अतिचालक। कोई गर्मी का उत्पादन का और कोई साथ अत्यंत उच्च चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत चुंबक घाव ऐसे एक धातु का एक तार के साथ उत्पादन कर सकते हैं

क्षेत्र की स्थापना की है एक बार इलेक्ट्रिक पावर और धातु की खपत ठंडा रहता है। इन धातुओं, ठंडा करने के लिए 4.2 K, सामान्यतया नायोबियम मिश्र धातुओं के लिए उपयोग किया जाता है

मैग्नेट के चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) सिस्टम अधिकांश अस्पतालों में। Onnes द्वारा, कुछ धातुओं में अतिचालकता 1911 में पहली बार पता चला था लेकिन

1986 के बाद से सामग्री उच्च तापमान अतिचालक के रूप में जाना जाता है, का एक और वर्ग होना पाया गया है में बहुत उच्च तापमान, superconducting

वर्तमान में लगभग 145 कश्मीर तक वे चीनी मिट्टी का एक प्रकार हैं, और उनके भंगुर प्रकृति के कारण, वे अधिक मैग्नेट के लिए तार में बनाना मुश्किल कर रहे हैं।


कुछ खाद्य पदार्थों के तेजी से ठंड और पशुधन वीर्य के रूप में कुछ जैविक सामग्री का संरक्षण क्रायोजेनिक्स के अन्य अनुप्रयोगों शामिल के रूप में अच्छी तरह के रूप में

मानव रक्त, ऊतक और भ्रूण। बाद में जीवन बहाल करने की आशा में मौत के बाद एक संपूर्ण मानव शरीर ठंड का अभ्यास cryonics रूप में जाना जाता है, लेकिन यह है

नहीं एक स्वीकृत वैज्ञानिक अनुप्रयोग क्रायोजेनिक्स के। ठंड अवांछित या खराब ऊतकों को नष्ट करने के लिए शरीर के कुछ भागों के रूप में जाना जाता है

cryosurgery. यह कैंसर और त्वचा, गर्भाशय ग्रीवा, गर्भाशय, प्रोस्टेट ग्रंथि, और यकृत की असामान्यताओं का इलाज करने के लिए उपयोग किया जाता है।