निर्वात

जब आकाश (स्पेस) के किसी आयतन में कोई पदार्थ नहीं होता तो कहा जाता है कि वह आयतन निर्वात (वैक्युम्) है। निर्वात की स्थिति में गैसीय दाब, वायुमण्डलीय दाब की तुलना में बहुत कम होता है। किन्तु स्पेस का कोई भी आयतन पूर्णतः निर्वात हो ही नहीं सकता।

 कुछ स्थितियों में दाब के मान 
  दाब (Pa)  दाब (Torr)  mean free path  प्रति cm3में अणुओं की संख्या Vacuum cleaner  approximately 80 kPa  600  70 nm  1019 liquid ring vacuum pump  approximately 3.2 kPa  24   freeze drying  100 to 10 Pa  1 to 0.1  100μm  1016 rotary vane pump  100 Pa to 100 mPa  1 to 10−3  100μm to 10 cm  1016-1013 Incandescent light bulb  10 to 1 Pa  0.1 to 0.01  1mm to 1 cm  1014 Thermos bottle  1 to 0.01 Pa  10−2 to 10−4  1 cm to 1m 1012 Earth thermosphere  1 Pa to 100 nPa  10−3 to 10−10  1 cm to 1000 km  1014 to 106 Vacuum tube  10 µPa to 10 nPa  10−7 to 10−10   Cryopumped MBE chamber  100 nPa to 1 nPa  10−9 to 10−11  1..105 km  109-104 Pressure on the Moon  approximately 1 nPa  10−11   4 X 105. Interplanetary space         10 Interstellar space         1 Intergalactic space         10−6

निर्वात का वर्गीकरण
+ दाव की परास (रेंज) के आधार पर वर्ग दाब की रेंज दाब hPa (mbar) अणु प्रति सेमी3 माध्य मुक्‍त पथ सामान्य दाब 1013,25 2,7 · 1019 68 nm निम्न निर्वात 300…1 1019…1016 0,1…100 μm मध्यम निर्वात 1…10−3 1016…1013 0,1…100 mm उच्च निर्वात (HV) 10−3…10−7 1013…109 100 mm…1 km अल्ट्रा उच्च निर्वात (UHV) 10−7…10−12 109…104 1…105 km अति उच्च निर्वात (XHV) < 10−12 < 104 > 105 km आदर्श निर्वात (IV) 0 0 ∞

 निर्वात के गुण 

 प्रकाश का वेग c शून्य में प्रकाश के वेग c की ओर अग्रसर होता है। c0  299,792,458 m/s; प्रकाश का वेग सदा इससे कम ही होता है।
 अपवर्तन गुणांक (Index of refraction) n का मान 1.0की ओर अग्रसर होता है; जो कि अन्यथा सदा इससे अधिक होता है।
 Electric permittivity (ε) approaches the electric constant ε0 ≈ 8.8541878176x10−12 farads per meter (F/m).
 Magnetic permeability (μ) approaches the magnetic constant μ0  4π×10−7 N/A2.
 Characteristic impedance (η) approaches the characteristic impedance of vacuum Z''0 ≈ 376.73 Ω.

 निर्वात के उपयोग 
 कम निर्वात (रफ् वैक्यूम) - १ टॉर से १ वायुमण्डलीय दाब तक
 यांत्रिक हैण्डिलिंग
 निर्वात पैकिंग
 छानना (फिल्टरिंग)
 तेलों से गैस निकालना (डीगैसिंग)
 विद्युत अवयवों (जैसे ट्रान्सफार्मर) का इम्प्रिगनेशन
 आसवन

 10-4 टॉर दाब के आसपास

 पिघलाने, कास्टिंग, सिंटरिंग, हीट ट्रीटमेन्ट, ब्रेजिंग आदि धातुकर्मों में सुविधा होती है।
 निर्वात आसवन, फ्रीज ड्राइंग आदि रासायनिक प्रक्रियाओं में

(फ्रीज ड्राइंग''' (Freeze-drying) प्रक्रिया टीका निर्माण, अन्टीबायोटिक निर्माण, त्वचा एवं रक्त-प्लाज्मा के भण्डारण आदि में प्रयुक्त होती है। खाद्य-उद्योग में कॉफी को फ्रीज-ड्राई प्रक्रिया की जाती है जिससे उसे बिना रेफ्रिजिरेटर के ही भण्डारित किया जा सके।) 

 10-6 टॉर दाब के आसपास
 क्रायोजेनिक (अति निम्न ताप) के लिये
 विद्युत कुचालन (इन्सुलेशन्) के लिये
 बल्बों (लैम्प्स्), टीवी पिक्चर-ट्यूब, एक्स-किरण ट्यूब के लिये
 थिन-फिल्म कोटिंग के लिये (सौन्दर्यीकरण, प्रकाशकीय या वैद्युत उपयोग के लिये)
 मास-स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा लीक का पता करने के लिये।
 अनुसंधान में या अनुसंधान के उपकरणों में
 एलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी (लगभग 10-6 टॉर दाब)
 कण त्वरक के बीम लाइन में, जहाँ से होकर एलेक्ट्रान या कोई अन्य आवेशित कण की बीम को गुजरना होता है।
 स्पेस सिमुलेशन

 10-9 टॉर दाब के आसपास
 वैद्युत कुचालन
 उष्मानाभिकीय ()thermonuclear उर्जा परिवर्तन के प्रयोग
 माइक्रोवेव ट्यूब
 फिल्ड ऑयन सूक्ष्मदर्शी (field ion microscopes)
 फिल्ड उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शी (field emission microscopes)
 अधिक ऊर्जा तक त्वरित किये गये आवशित कणों की बीम के भण्डारण के लिये रिंग
 विशेष प्रकार के स्पेस के प्रयोग्
 स्वच्छ-तल (clean-surface studies) के अध्ययन

निर्वात प्रौद्योगिकी का कालक्रम

निर्वात प्रौद्योगिकी में प्रमुख योगदान और उनका समय नीचे दिया गया है-

निर्वात से सम्बन्धित प्रौद्योगिकियों के विकास का कालक्रमवर्ष विकासकर्ता अनुसन्धान या विकास1643  Evangelista Torricelli  760 मिमी पारा स्तम्भ में निर्वात1650  Blaise Pascal  ऊंचाई के साथ पारा स्तंभ की लम्बाई का परिवर्तन1654  Otto von Guericke  पिस्टन निर्वात पम्प। मैगडेबर्ग का अर्धगोला1662  Robert Boyle  आदर्श गैसों का दाब-आयतन नियम1679  Edme Mariotte  आदर्श गैसों का दाब-आयतन नियमLey presión-volumen de los gases ideales1775  Antoine Lavoisier  O2 और N2 के एक-एक अणु से वायु बनी है।1783  डेनियल बर्नौली  गैसों का अणुगति सिद्धान्त1802  Jacques Charles-J. Gay Lussac  चार्ल्स का नियम और गे लुसाक का नियम ; आदर्श गैसों का आयतन-तापमान नियम1803 William Henry  हेनरी का नियम 1810  Medhurst  डाकघरों के बीच पहली वायवीय निर्वात लाइन का प्रस्ताव1811  Amadeo Avogadro  सभी गैसों का आणविक घनत्व समान होता है; सभी गैसों का १ अणुभार सामान्य ताप और दाब पर २२.४ लीतर स्थान घेरता है।1850  Geissler y August Toepler  Bomba de vacío mediante columna de mercurio 1859  जेम्स क्लर्क मैक्सवेल  आणविक गैसों में वेग-वितरण का स्वरूप1865  Hermann Sprengel  स्प्रेंगेल का पम्प1874  Herbert G. McLeod  मैक्लॉयड का निर्वातमापी1879  Thomas Alva Edison  कार्बन फिलामेन्ट वाली प्रदीप्त बत्ती का निर्माणा1879  William Crookes  कैथोड किरण नलिका1881  Johannes van der Waals  वाण्डलवाल का वास्तविक गैसों का समीकरण1893  James Dewar  Aislamiento térmico bajo vacío1895  Wilhelm Röntgen  एक्स किरण1902  John Ambrose Fleming  निर्वात डायोड1904  Arthur Wehnelt  आक्साइड-लेपित कैथोड1905  Wolfgang Gaede  घूर्णी (रोटरी) निर्वात पम्प1906   Marcello Pirani  Vacuómetro de conductividad térmica 1907  Lee De Forest  निर्वात ट्रायोड1909  William Coolidge  टंगस्टन फिलामेंट लैंप1909  Martin Knudsen El flujo molecular de los gases1913  Wolfgang Gaede  आणविक निर्वात पम्प1915  William Coolidge  एक-किरण नलिका1915  Wolfgang Gaede 1915  Irving Langmuir  अक्रिय गैस से भरा प्रदीप दीप1916   Irving Langmuir  पारे का संघनन विसरण पम्प1916  Oliver Ellsworth Buckley  गर्म कैथोड आयनीकरण गेज1923  F. Holweck  आणविक पम्प1935  W. Gaede  घूर्णी पम्प में गैस-वात्या (ballast)1936  Kenneth Hickman  तैल विसरण पम्प1937  F. M. Penning  कोल्ड कैथोड आयोनाइजेशन वेकोमीटर1950  R. T. Bayard y D. Alpert  अति उच्च निर्वात के लिए आयनिकरण गेज1953  H. J. Schwarz, R. G. Herb  आयनिक पम्प

 इन्हें भी देखें 
 निर्वात नलिका (Vacuum tube)
 निर्वात पम्प
 निर्वात बम

 बाहरी कड़ियाँ 
 Applications of Vacuum Techniques
 The Foundations of Vacuum Coating Technology
 American Vacuum Society
 Journal of Vacuum Science and Technology A
 Journal of Vacuum Science and Technology B
 FAQ on explosive decompression and vacuum exposure.
 Discussion of the effects on humans of exposure to hard vacuum.
 Vacuum Energy in High Energy Physics
 Vacuum, Production of Space
 VIDEO on the nature of vacuum by Canadian astrophysicist Doctor P
 "Much Ado About Nothing" by Professor John D. Barrow, Gresham College

श्रेणी:भौतिकी