ನಿರ್ವಾತ

ನಿರ್ವಾತ:ಎಂದರೆ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ಇರದ ಅವಕಾಶ(space).ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಿರ್ವಾತ ಎಂಬುದಿಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಅವಕಾಶದಿಂದ ವಾಯುವಿನ ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯಲು ಸಾದ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ.ಆದುದರಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೆ ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಮುಚ್ಚಿದ ಅವಕಾಶ(enclosed space)ಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶ ಎನ್ನಬಹುದು.
ವಾತಾವರಣದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪಾದರಸ ಭಾರಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಅಳೆದರೆ 760 ಮಿಮೀ ಪಾದರಸ ಎತ್ತರವಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡವೆಂದರೆ ಸುಮಾರು 0.01 ಮಿಮೀ ಪಾದರಸ ಎತ್ತರ. ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣದ ನಿರ್ವಾತವನ್ನುಂಟುಮಾಡಲು ನಿರ್ವಾತ ರೇಚಕಗಳ ಅನೇಕ ಮಾದರಿಗಳು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿವೆ.
ನಿರ್ವಾತ ನಿರ್ಮಾಣ
ಆಮ್ಲಜನಕದ ಇರವಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ್ಬಿನಲ್ಲಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ತಂತು (ಕಾರ್ಬನ್ ಫಿಲಮೆಂಟ್) ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸುಟ್ಟು ಬೂದಿ ಆಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ತಾಮಸ್ ಆಲ್ವ ಎಡಿಸನ್ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸಿದ. ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಹೊರತಾಗಿಸಿ ಉರಿಸಿದಾಗ ಅವು ಸುಟ್ಟುಬೂದಿ ಆಗುವುದಿಲ್ಲವೆಂದು ಈ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲವಾಗಿ ವೇದ್ಯವಾಯಿತು. ಅನಂತರ ಗಾಜಿನ ಪದರದಿಂದ ತಂತುವನ್ನು ಆವರಿಸಿ, ಆವರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಾತೀಕರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಲ್ಬ್‍ಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಆರಂಭವಾಯಿತು. ಇಂಥ ಬಲ್ಬುಗಳು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿ ಅವುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಬೇಡಿಕೆ ಉಂಟಾದಾಗ ನಿರ್ವಾತೀಕರಣ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಣೆಯಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟ್ಯೂಬ್) ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆ ಆದಂತೆ, ಉಳಿಕೆ ಅನಿಲದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬೇಕು. ಇದು 1883ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿ ತರುವಾಯದ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕ ಸುಧಾರಣೆಯಾಯಿತು. ಇದರ ಫಲವಾಗಿ 1920ರ ಸುಮಾರಿಗೆ ರೇಡಿಯೋ ಪ್ರಸಾರ ಮತ್ತು ಅಭಿಗ್ರಹಣ (ರಿಸೆಪ್ಷನ್) ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾರ್ಪಾಡಾಯಿತು.
ಬಳಕೆ
ಅಪರೂಪದ ಲೋಹಗಳಾದ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಮತ್ತುಟಂಗ್‍ಸ್ಟನ್ನುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಅದುರುಗಳಿಂದ ಶುದ್ಧ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲು ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತವಿರುವ ಆವರಣದ ಅಗತ್ಯ ಉಂಟು. ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ತೆಳುವಾದ ಲೇಪನವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕಾದರೆ ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದು. ದ್ಯುತಿ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತದ ಅಳವಡಿಕೆ ಅತ್ಯಮೂಲ್ಯ. ಪ್ರತಿಫಲನ ದರ್ಪಣಗಳ ತಲವನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಶೋಧನ (ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಡಿಸ್ಟಿಲೇಶನ್) ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವುದು. ವಿದ್ಯುತ್ ಶಾಖದಿಂದ ಲೋಹದ ಆವಿಯನ್ನು ಪಡೆದು, ಪ್ರತಿಫಲನ ತಲದ ಮೇಲೆ ಅದರ ತೆಳುವಾದ ಲೇಪನ ಉಂಟಾಗುವಂತೆ ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗುವುದು. ಈ ಲೇಪನ ಒಂದೇ ರೀತಿ ದಪ್ಪವುಳ್ಳದ್ದಾಗಿರಬೇಕಾದರೆ ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಾತವಿರುವ ಆವರಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಬೇಕಾಗುವುದು. ಮೀನೆಣ್ಣೆಯಿಂದ ಜೀವಸತ್ತ್ವ A ಯನ್ನೂ ಪೆನ್ಸಿಲಿನ್ ಮುಂತಾದ ಔಷಧಿಗಳನ್ನೂ ತಯಾರಿಸಲು ನಿರ್ವಾತದ ಬಳಕೆಯಿದೆ.
ಮಹತ್ವ
ಮೂಲವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಲಕರಣೆಗಳು ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲು ಸಹಾಯಮಾಡಿವೆ. ನಿರ್ವಾತದ ಜ್ಞಾನವಿಲ್ಲದೇ ಹೋಗಿದ್ದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್‍ಕಿರಣ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಮೂಲ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತದ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ರೇಡಿಯೊ ಮತ್ತು ದೂರದರ್ಶನ ಪ್ರಸಾರ ಮತ್ತು ಅಭಿಗ್ರಹಣ ಈಗಿರುವಷ್ಟು ಸಫಲವಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತ ನಳಿಕೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ತಂತುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೂ ಹೊರ ಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದಲೇ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಮಂಡಲಗಳಲ್ಲಿ ನಿಶ್ಶಕ್ತ ಸಂಜ್ಞೆಗಳು 10 ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ವರ್ಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇದರಂತೆಯೇ ದ್ಯುತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ತಲದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೂ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿ ದೂರದರ್ಶನ ಪ್ರಸಾರವನ್ನು ಸಾಧ್ಯಗೊಳಿಸುವುದು ಸಹ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೇ. ದೂರದರ್ಶನ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕಿರಣ ನಳಿಕೆ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ರೇ ಟ್ಯೂಬ್) ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಕೂಡ ನಿರ್ವಾತದ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಉಂಟು. ಸೈಕ್ಲೊಟ್ರಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಮತ್ತು ರಾಶಿ ರೋಹಿತ ಲೇಖಕಗಳು (ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಗ್ರಾಫ್) ಉಪಯುಕ್ತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಲಕರಣೆಗಳಾಗಿರುವುದು ಪ್ರಬಲ ನಿರ್ವಾತದ ಅಳವಡಿಕೆಯಿಂದ. ವಿದಳನಶೀಲ (ಫಿಶನಬಲ್) U-235 ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು, 238 ಮತ್ತು 234 ಪರಮಾಣು ತೂಕವಿರುವ ಐಸೊಟೋಪುಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ರಾಶಿರೋಹಿತ ಲೇಖಕದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದು.
ಬಾಹ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಗಳು
 Leybold – Fundamentals of Vacuum Technology (PDF)
 VIDEO on the nature of vacuum by Canadian astrophysicist Doctor P
 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, Production of Space 
 "Much Ado About Nothing" by Professor John D. Barrow, Gresham College
 Free pdf copy of The Structured Vacuum – thinking about nothing by  Johann Rafelski and Berndt Muller (1985)    .
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

ವರ್ಗ:ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ