Aerodinamik levitasyon

küçükresim|Burada hafif bir top, kare kutudaki bir vantilatörün oluşturduğu hava akımında havada asılı duruyor.

Aerodinamik levitasyon , malzemelerin herhangi bir kapla fiziksel temasını kesmek amacıyla onları havada asılı tutmak için gaz basıncının kullanılmasıdır. Bilimsel deneylerde bu durum, bir kapla fiziksel temastan kaynaklanan kontaminasyon ve çekirdeklenme sorunlarını ortadan kaldırır. 

 Genel bakış  
Aerodinamik levitasyon terimi, yerçekimi kuvvetine karşı koymak için gaz basıncını kullanan ve kararlı bir levitasyon (havada asılı kalma) sağlayan birçok nesneye uygulanabilir. Helikopterler ve hava hokeyi diskleri, aerodinamik olarak havada asılı tutulan nesnelere verilebilecek iki iyi örnektir.  Ancak daha yakın zamanlarda bu terim, aktif kontrol mekanizmalarına ihtiyaç duymadan 1-3 mm çapındaki küresel numunelerin kararlı bir şekilde havada asılı kalmasını sağlayan koni şekilli bir nozül kullanan bilimsel bir teknikle de ilişkilendirilmiştir.

 Bilimsel bir araç olarak aerodinamik levitasyon 
Bu sistemler, genişleyen konik bir nozülden yukarı doğru gaz geçirilerek küresel numunelerin havada asılı kalmasını sağlar. Bunun >200W sürekli CO2 lazeri ısıtması ile birleştirilmesi, 3000 santigrat dereceyi aşan numune sıcaklıklarının elde edilmesini sağlar.  Malzemeleri bu son derece yüksek sıcaklıklara ısıtırken, levitasyon genel olarak geleneksel fırınlara kıyasla iki temel avantaj sağlar.  Birincisi, katı bir kaptan kaynaklanacak olan kontaminasyon ortadan kaldırılır.  İkincisi, numune aşırı soğutulabilir, yani fiilen donmadan normal donma sıcaklığının altına kadar soğutulabilir.

 Sıvı numunelerin aşırı soğutulması 
Aşırı soğutma, bir sıvının sıvı formunda kalmaya devam ederken denge donma sıcaklığının altına kadar soğutulmasıdır. Bu durum, kristal çekirdeklenmesinin (nucleation) baskılandığı her yerde meydana gelebilir. Havada asılı tutulan numunelerde, katı bir yüzeyle temas olmaması nedeniyle heterojen çekirdeklenme baskılanır. Levitasyon teknikleri tipik olarak numunelerin, denge donma sıcaklıklarının birkaç yüz santigrat derece altına kadar soğutulmasına olanak tanır.

 Aerodinamik levitasyon ile üretilen cam  
Kristal çekirdeklenmesi levitasyon ile baskılandığından ve (elektromanyetik levitasyonun aksine) numune iletkenliği ile sınırlı olmadığından, standart yöntemlerle yapılamayan yüksek sıcaklıklı eriyiklerden camsı malzemeler yapmak için aerodinamik levitasyon kullanılabilir. Silika içermeyen, alüminyum oksit bazlı çeşitli camlar üretilmiştir. [cite: 17]

 Fiziksel özellik ölçümleri 
Son birkaç yılda bir dizi in situ ölçüm tekniği de geliştirilmiştir. Aşağıdaki ölçümler değişen hassasiyetlerle yapılabilir:

Elektriksel iletkenlik,
viskozite,
yoğunluk, yüzey gerilimi, özgül ısı kapasitesi, in situ aerodinamik levitasyon şunlarla da birleştirilmiştir:

X-ışını sinkrotron radyasyonu,
nötron saçılması,
NMR spektroskopisi 

 Ayrıca bakınız 
 Manyetik levitasyon 
 Elektrostatik levitasyon 
 Optik cımbız
 Akustik levitasyon 
 Coanda etkisi

 Konuyla ilgili yayınlar 


 Kaynakça 

Kategori:Levitasyon Kategori:Aerodinamik