АПЛ «Комсомолец» установила рекорд глубины погружения 35 лет назад
Советская атомная подводная лодка К-278 «Комсомолец» относится к субмаринам 3-го поколения, это единственная подлодка проекта 685 «Плавник». 4 августа 1985 года она установила абсолютный рекорд по глубине погружения среди субмарин — 1027 метров.
Заложили подлодку К-278 22 апреля 1978 года в Северодвинске. 30 мая 1983 года субмарину вывели из цеха, а 3 июня спустили на воду. В августе 1983 года на подлодке подняли флаг ВМФ, а 28 декабря К-278 вступила в строй. Она вошла в состав Северного флота.
Подлодка состояла из двух цилиндрических титановых корпусов с усеченными конусами на оконечностях. Это был первый целиком созданный из титана корпус АПЛ. У него были явные преимущества: немагнитность металла и малый уровень шума при работе.
По техническим характеристикам подлодка проекта 685 не очень выделялась среди остальных субмарин. Длина — 110 метров, ширина — 12,3 метра. Скорость под водой — 30 узлов.
Экипаж — 69 моряков. Но она имела отличительную особенность — повышенную глубину погружения.
4 августа 1985 года подлодка «Комсомолец» под командованием капитана 1 ранга Юрия Зеленского совершила небывалое в истории мирового военного мореплавания погружение в Норвежском море. Ни одна из боевых подводных лодок мира не смогла бы опуститься на такую глубину, ее бы раздавило. Но К-278 находилась под защитой сверхпрочного титанового корпуса.
Благодаря этому и состоялось погружение субмарины на непостижимую для подлодки глубину — 1027 метров. Рабочим погружением АПЛ является глубина не более 600 метров. И поэтому неспроста на флоте К-278 называли «золотой рыбкой».
Как вспоминали потом подводники, уходили на глубину медленно, словно отмеряя стометровые отсечки. Проверяли не только герметичность прочного корпуса, но и возможности стрельбы с большой глубины торпедами, систему аварийного всплытия.
На такой глубине субмарина была недостижима для других подводных лодок и любых противолодочных средств. Кроме того, она практически не фиксировалась гидроакустическими средствами обнаружения.
В июне 1987 года подлодка завершила опытную эксплуатацию и стала считаться боевой. В августе-октябре того же года К-278 выполнила задачи второй боевой службы. 31 января 1989-го получила название «Комсомолец».
7 апреля 1989 года при возвращении с третьей боевой службы подводная лодка «Комсомолец» погибла. Это случилось в том же Норвежском море. Возник пожар в двух смежных отсеках. Из-за возгорания были разрушены системы цистерн главного балласта, через которые лодку затопило забортной водой. Погибли 42 человека, 27 остались в живых.
Рекорд атомной подлодки «Комсомолец» по глубине погружения до сих пор никто не побил.
Мировому рекорду погружения АПЛ «Комсомолец»
Сегодня исполнилось 35 лет со дня погружения атомной подводной лодки «Комсомолец», построенной на Севмаше, на рекордную глубину – 1027 метров. Абсолютный рекорд глубины погружения был установлен 4 августа 1985 года атомной субмариной проекта 685 под командованием капитана 1-го ранга Юрия Зеленского. Это достижение до настоящего времени не превзойдено ни одним флотом мира.
Тактико-техническое
задание на создание опытной глубоководной подводной лодки было выдано Военно-морским
флотом в августе 1966 года. Предельная глубина погружения АПЛ должна была в 2,5
раза превышать характеристики подводных кораблей мира. АПЛ «Комсомолец»
предназначалась для поиска, обнаружения, длительного слежения и уничтожения
субмарин, охраняемых авианосцев, крупных боевых кораблей и транспортов
противника.
АПЛ «Комсомолец» была спроектирована конструкторским бюро «Рубин» и заложена на Севмаше 22 апреля 1978 года в цехе 42 (ответственный сдатчик Владимир Чувакин). Ее строительство велось в условиях строжайшей секретности, в процессе работ корабелам Севмаша приходилось находить неординарные решения сложных производственных задач.
Как вспоминает ветеран предприятия, сдаточный механик АПЛ «Комсомолец» Эдуард Леонов, корпус субмарины состоял из титанового сплава – металла очень надежного, но капризного для сварочных работ.
— Конечно, работы на этой АПЛ проходили с меньшими затратами, чем на первой титановой подводной лодке, но также требовали специального оборудования, станков, специально обученных сварщиков, – вспоминал Эдуард Леонов. – Даже приварка любой подвески титана требовала зачистки ее поверхности, обезжиривания, протирки, обработки кромок… То есть то, чего не требуется на других атомных подводных лодках.
Атомная субмарина из титанового сплава была уникальна не только тем, что могла погружаться на глубины более 1000 м, где оказывалась недосягаемой для противолодочного оружия противника, но и тем, что могла сама на большой глубине выстреливать торпеды благодаря наличию торпедных аппаратов специальной конструкции с силовыми установками пневмогидравлического типа.
Эта атомная подводная лодка третьего поколения стала единственным кораблем проекта 685 и самой глубоководной боевой атомной подводной лодкой в мире.
Пресс-служба АО «ПО «Севмаш»
Преодолевая глубину
В любые времена были люди, готовые рисковать своей жизнью, чтобы раскрыть тайны природы. Один из таких людей – Ричард Пайл, ученый и дайвер, занимающийся изучением жизни на коралловых рифах. Из-за разницы давлений на суше и под водой сам ученый и его коллеги каждый раз при погружении на глубину подвергают опасности свое здоровье. Для снижения этого риска Ричард внедрил собственную революционную технологию глубоководных погружений.
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Интерес к изучению удивительных морских животных проявился у Ричарда два десятилетия тому назад. В 19 лет он совершил одно из самых глубоководных на тот момент погружений, достигнув глубины чуть более 60 метров, и поймал рыбку, которая, как оказалось, была первым представителем своего вида, пойманной живой. Данная находка представляла собой нечто экстраординарное и определила дальнейшую судьбу ученого. Многое определил и случай, произошедший всего двумя днями позже. Из-за глупой ошибки Ричард получил декомпрессионную травму, которая привела его к практически полному параличу, начиная от шейного отдела позвоночника. Именно тогда Пайл осознал две, по его собственным словам, важные вещи: «Первое, что я понял: я все-таки не бессмертен. Для меня это явилось, скажу откровенно, шоком. Второе, что я понял – это то, что я узнал отчетливо и со всей возможной определенностью, что это было именно тем, чем я буду заниматься всю свою оставшуюся жизнь. Я должен был сконцентрировать все мои усилия и способности на поисках новых видов животных, обитающих на коралловом рифе». Он стал не просто ихтиологом, а чистосердечным фанатиком изучения рыб.
Ричард выявил один очень интересный момент. На сегодняшний день имеющиеся у человечества знания о водном мире, подводных растениях и животных добыты, по большей части, благодаря аквалангистам и подводным аппаратам. При нырянии с аквалангом большинство людей держатся на глубинах меньше 30 метров, так как рекомендуемой глубиной является уровень до 40 метров, а ограничением – 60 метров. Для проникновения на более значительные глубины биологи используют подводные аппараты, которые позволяют проникать на глубину до 600 метров. В силу дороговизны использования глубоководных аппаратов (стоимость одного дня аренды составляет около 30 тысяч долларов) применяют их на глубинах, куда невозможно проникнуть другим способом. Таким образом, практически все научные исследования с использованием подводных аппаратов проводятся на глубинах, значительно превышающих 150 метров. В связи с этим глубины от 30 до 150 метров остаются малоизученными, ведь для аквалангистов это слишком глубоко, а для подводных аппаратов – слишком мелко.
Пайл поставил задачу изу-чить именно эти глубины. Но для этого было необходимо усовершенствовать акваланг или придумать другой аппарат, позволяющий относительно безопасно находиться под водой.
Процесс его реабилитации после декомпрессионной травмы длился в течение года, и все это время Ричард, помимо оздоровления, занимался изучением физических и физиологических аспектов, связанных с процессом ныряния. Он стал искать возможность преодоления ограничений техники ныряния с аквалангом. Основное ограничение связано с законом Генри, в соответствии с которым помещенные в жидкость газы имеют свойство растворяться пропорционально парциальному давлению данных газов на жидкость, в которую они помещены. Для аквалангиста это означает следующее: чем глубже он погружается, тем больше воздух, которым он дышит, растворяется в его теле. Воздух содержит примерно 20% кислорода и около 80% азота. Кислород необходим для процесса метаболизма, организм использует его в качестве источника энергии. Азот из воздуха напрямую ни в каких жизненно важных процессах в организме человека не участвует, он просто находится в крови и тканях.
Когда человек стоит на поверхности земли (при нормальном давлении) он свободно дышит, как привык его организм. Проблемы начинаются при погружении под воду, так как чем больше глубина погружения, тем выше давление. На глубине 40 метров аквалангист испытывает на себе эффект давления, когда давление молекул газа, поступающих в легкие, повышается с каждым вдохом. Учитывая растворение газа в крови и тканях человека, на глубине 100 метров давление повышается примерно в 10 раз, и молекул газа в легких становится в 10 раз больше. Проблема связана с газами, которыми дышит аквалангист – кислородом и азотом. Так, при погружении из-за слишком высокой концентрации кислорода в теле возникает отравление, проявляющееся в виде приступа конвульсий, которое иногда приводит к смерти. Высокая же концентрация азота приводит к опьянению, что на глубине очень опасно, и чем больше глубина, тем больше опьянение. Ну и, кроме того, высокая концентрация азота зачастую приводит к декомпрессионным травмам.
Пайл решил, что часть проблем ныряния с аквалангом можно решить, если заменить азот в смеси для дыхания другим газом. Первоначально он выбрал для этих целей гелий, так как его молекула имеет маленький размер, он инертен и не вызывает отравления.
15 лет назад он начал реализовывать свою идею и создал аппарат для погружения на глубину до 100 метров. Со временем аппарат постоянно совершенствовался, и в конечном итоге получилось устройство с четырьмя баллонами с дыхательной смесью и пятью регулирующими вентилями, которые смешивают газы в нужных пропорциях и обеспечивают все остальные нужные процессы.
Этот аппарат использовался для погружения на глубину 100 метров и позволил изучить новые виды животных. Однако, несмотря на громоздкость и размеры аппарата, он не позволял находиться на глубине дольше 15 минут. Учитывая время на погружение и всплытие, 15 минут – это слишком мало для проведения серьезных исследований.
В 1994 году в работах по совершенствованию аппарата произошел кардинальный поворот: автор начал работу с прототипом рециркулятора замкнутого цикла. По словам ученого, именно такой прибор обладает тремя основными преимуществами. Во-первых, он тих в работе, не производит никакого шума. Во-вторых, он позволяет дольше оставаться под водой. В-третьих, он позволяет осуществлять более глубокие погружения.
Рециркулятор замкнутого цикла включает три основные системы: дыхательную петлю с 2-мя искусственными легкими, систему обеспечения газа и электронику. Самой главной системой является дыхательная петля – замкнутая система для дыхания ныряльщика, который дышит одним и тем же воздухом. Искусственные легкие, по сути, представляют собой упругие сумки, с помощью которых можно механически дышать, или осуществлять вентиляцию. Выдыхаемый ныряльщиком воздух выходит в выдыхательное легкое, а вдыхаемый – поступает из вдыхательного легкого. Таким образом в процессе дыхания воздух прогоняется через дыхательную петлю, в которой встроен резервуар абсорбции углекислого газа. Выделяемый в процессе дыхания углекислый газ проходит через химический фильтр и удаляется из дыхательной смеси. После удаления углекислого газа смесь вновь становится пригодной для дыхания.
Вторая важная составляющая – система обеспечения газа – необходима для восполнения использованного в процессе дыхания кислорода. Наиболее важным элементом этой системы является кислородный баллон. Для осуществления глубоководных погружений используется не обычный дешёвый воздух, а дыхательная смесь, состоящая из кислорода, разбавленного гелием. Для гелия используется более крупный баллон, который крепится на внешней стороне рециркулятора. В случае возникновения проблем с основным источником кислорода в рециркуляторе предусмотрен второй (дополнительный) кислородный баллон. Система газообеспечения включает множество вентилей и устройств, управляемых специальной автоматикой.
Правильная работа всех составных частей аппарата обеспечивается электроникой. Одним из важнейших компонентов рециркулятора являются датчики кислорода. Всего их предусмотрено три, что облегчает выявление поломки любого из них. С той же предусмотрительностью в аппарате используются три микропроцессора, каждый из которых может самостоятельно управлять системой, даже если два других выйдут из строя. Кроме того, в аппарат встроена аварийная система питания и множество мониторов, передающих различную информацию. Только такой сложный механизм и электроника позволяют проводить глубоководные погружения и исследовать те глубины, которые до этого оставались вне границ изучения.
Благодаря рециркулятору собственной конструкции ученый смог не просто поймать несколько новых видов рыб, чтобы, подняв их на поверхность, тщательно исследовать; он смог наблюдать за поведением подводных обитателей в их естественной среде обитания. Он отмечает, что: «… если вы внимательно исследуете трещины и полости, вы увидите множество мелких организмов, снующих повсюду. Открывающееся вам разнообразие на самом деле поражает воображение…». При всем многообразии животного и растительного мира, именно те их виды, средой обитания которых является 100-150 метров, остаются в большинстве своем новыми и не открытыми.
Ричард Пайл отмечает, что многие научные журналы, как, например «U.S. News and World Report», со всей серьезностью рассматривают проблему нехватки новых неизведанных областей исследований и невозможности для современных ученых делать реальные, интересные открытия. Будучи фанатом-ихтиологом, у него это вызывает приступ смеха, ведь в своей работе он практически ежедневно делает какие-либо открытия.
Так, за годы работы с коллегами, используя свой аппарат, Пайлу удалось открыть множество рыб, исследовать поведение обитателей глубин, новую экологию и целый ряд других, совершенно новых аспектов. Поражает скорость, с которой происходили открытия – до семи новых видов за каждый час пребывания на глубине. По расчетам исследователей, в одном лишь Индийско-Тихоокеанском регионе остается еще порядка двух с половиной тысяч новых видов рыб. В то время, как известно всего порядка 5-6 тысяч видов. То есть в природе существует еще значительная часть того, что человеку пока просто не известно.
Конечно, никакая техника не гарантирует полностью безопасного погружения, и до сих пор возникают смертельные случаи. Ричард Пайл относится к этому философски: «У каждого из нас есть две цели. Первая цель, которую мы разделяем со всеми другими населяющими эту планету организмами, – это выживание, выживание видов и выживание нас как отдельных организмов. Потому что и в том, и в другом случае обеспечивается непрерывность передачи генома. Второю целью для тех, кто успешно достиг первой, я называю «поиск радости» или стремление к счастью. Но вам нужно стремиться сбалансировать эти две цели. Не нужно слишком концентрироваться на достижении правила номер два, забывая при этом о цели номер один. Потому что если вы умрете, то уже вообще-то ничем насладиться не сможете».
Комментарий Валерия Гальетова, сертифицированного специалиста по ТРИЗ
Доклад Р.Пайла открывает поразительную картину борьбы человека с проблемами на пути в морские глубины. Познакомимся с поиском решений в этой борьбе.
Как жить там, где нельзя жить?
Тысячи лет стоит задача: освоить подводные континенты, открывающие бездну возможностей для человека. Есть проблема: невозможно долго находиться под водой без воздуха. И если возникла проблема – люди находят решение. Например, тренируют себя обходиться без воздуха как можно дольше. Но возможности человека всегда ограничены! А пробыть под водой хочется не минуты, а часы. Появляется новое решение: взять воздух с собой. Сначала в мешке с воздухом из шкуры животного. Но в мешке много воздуха не унесешь. Возникает противоречие: мешок должен быть большой, чтобы было много воздуха, но такой мешок затрудняет погружение.
С развитием промышленности нашлось решение: сжимать воздух. Но до Второй мировой войны не было сосудов высокого давления с малым объемом. И только в 1943 году Жак Ив Кусто начал использовать акваланг – аппарат, где сжатый воздух находится в баллонах.
Но и у акваланга есть ограничение: он позволяет опускаться лишь до 40 метров. При подъеме с больших глубин возникает новая проблема – декомпрессионная болезнь (ДКБ). Вот как ее описал Ричард Пайл в книге «Исповедь смертного нырялы»: «Я мог лишь чуть-чуть пошевелить ногами, обе руки онемели, координация отсутствовала. Ощущалась четкая граница чувствительности – по грудь, как раз чуть пониже ключицы. Все, что ниже, было, как будто нижняя губа после заморозки у зубного врача – немым».
Но стремление в глубину осталось. И человек ищет новые решения!
Неравная борьба с ДКБ
В чем причина ДКБ? Мы дышим воздухом – смесью 20% кислорода и 80% азота. Погружение в воду меняет условия. Чем больше глубина, тем выше давление газа, и тем больше его растворяется в крови и тканевой жидкости. При подъеме ныряльщика с глубины падение давления заставляет растворенный в крови азот «вскипать». Образующиеся пузырьки перекрывают капилляры и преграждают доступ крови к тканям.
Есть проблема – находится решение: делать остановки при подъёме с глубин больше 40-ка метров. Но тут возникает противоречие: если погрузиться глубоко, то можно исследовать новые подводные миры, но очень долго приходится подниматься, делая остановки для декомпрессии. Пайл нашел решение: делать глубокие декомпрессионные остановки на глубинах, сильно превышающих рекомендуемые! И ему в этом помогли последствия перенесенной ДКБ (принцип «вред в пользу»).
Открытие Пайла
Нечаянно Р.Пайл сделал открытие: симптомы ДКБ никогда не возникали при возвращении на поверхность с экземплярами рыб! И наоборот, выходя без рыб, биолог страдал от проявлений ДКБ. Эта странная взаимосвязь заставила его задуматься о причине.
Оказалось, что поднимаясь наверх с живой рыбой, биолог старался сохранить ее неповрежденной (при подъёме с 60 метров плавательный пузырь увеличивается в 7 раз и повреждает внутренние органы). И потому он периодически останавливался и выпускал избыток газа из пузыря при помощи полой иглы. Эту операцию он проделывал на глубинах, значительно превышающих глубину первой декомпрессионной остановки.
То есть его новый профиль всплытия включал в себя дополнительные 3 минуты остановки на глубине. На основе своего опыта Пайл сформулировал рекомендации глубоководным ныряльщикам.
Как же встретили инновацию Пайла дайверы? Разумеется со скепсисом! Новое всегда воспринимается с трудом.
Но появлялись новые публикации, содержащие сведения, противоречащие классике декомпрессии.
Так, Брайан Хиллс наблюдал рыболовов, ныряющих два раза в день, 6 дней в неделю в течение 10 месяцев в году на глубины порядка 100 метров!
По экономическим, а не научным соображениям рыболовы делали более глубокие остановки с меньшим общим временем декомпрессии. Хиллс предложил свою модель декомпрессии. Она также уменьшает общее время декомпрессии за счет остановок, сдвинутых в глубокую часть.
На роль первооткрывателей претендуют и подводные спелеологи. Необходимость длительной декомпрессии после многочасовых погружений в пещеры заставила их искать пути уменьшения времени остановок. Выполняя 6-часовое погружение в пещеру на глубину 85 метров, Ирвайн и Яблонски затратили в общей сложности 8,5 часов декомпрессии вместо 20 часов, требуемых традиционной моделью!
Оказывается, глубокие декомпрессионные остановки давно использовались опытными дайверами вопреки предписаниям классической теории!
Компьютеры против ДКБ
Планирование и контроль профиля погружения для дайверов жизненно важны. Нарушение плана погружений может вызвать ДКБ и даже смерть. Раньше все расчёты производились вручную. С недавних пор на помощь дайверам пришел декомпрессиометр – компьютер для расчёта профиля погружения.
Он рассчитывает насыщение организма азотом, наименьшую безопасную глубину всплытия, глубины остановок для декомпрессии и время нахождения на них.
Декомпрессиометр – высшее достижение в борьбе с ДКБ! В нем используется даже уравнение Шрёдингера диффузии газов в жидкости.
Казалось бы, страшная ДКБ побеждена. Но какой ценой? Главная проблема – изменение внутренней среды человека – осталась не решенной. На этом пути боролись с последствиями неверного решения: «дышать под водой любой ценой!»
Посмотрим, нет ли других решений.
Идеальное решение близко!
Вернемся к исходной проблеме: надо дышать под водой, но как?
Решение: брать воздух с собой и очищать от СО2.
Оказывается, еще в 1879 году появился ребризер – аппарат для дыхания под водой. Он победно вторгся туда, где требовалась изоляция дыхательной системы от окружающей среды (пожарные, водолазы, военные, шахтеры, космонавты). Но в конце ХХ века акваланг и его сухопутные аналоги стали вытеснять ребризеры. Верх достижений – ребризеры с замкнутым циклом дыхания и электронным управлением. В них бортовой компьютер следит за показанием датчиков парциального давления кислорода и в зависимости от их показаний добавляет в контур кислород.
Но идеальное решение проблемы дыхания дайверов, скорее всего, находится в другой области – борьбы с углекислым газом в атмосфере.
Недавно Джеймс Кершо и Чед Гэрн разработали часы с устройством очистки воздуха от углекислого газа. За день они удаляют из воздуха около тонны вредного для человека газа! Или 42 кг. в час – половину веса дайвера!
Как искать решения без жертв?
Как можно было решать проблему дыхания под водой с помощью ТРИЗ?
Реконструируем исходную ситуацию: дана система «дайвер под водой». Задача: надо дышать в воде, но как? Для решения исследуем ресурсы – возможности в системе и среды.
Что вокруг дайвера? Вода. Есть ли кислород в морской воде? Да, в ней около 85% кислорода в связанном и растворенном виде.
Возникает идея: получать кислород в воде, а не возить под воду. Кислород из воды электролизом получают в школе. И есть промышленные электролизеры морской воды для получения гипосульфита.
Встает задача: создать электролизер для дайвинга на аккумуляторе. Попутно получаемый водород можно использовать для двигателя.
Предположим, электролизер построить не удастся. Как получать кислород из других ресурсов? Известно, что в связанном виде кислород входит в состав более чем 1400 минералов. Возникает новая идея – использовать вещество, дающее кислород при разложении.
И она уже используется. В космических и подводных кораблях кислород получают из смеси пероксида натрия Na2O2 и супероксида калия KO2. При взаимодействии их с углекислым газом освобождается кислород.
Оказывается, если использовать смесь Na2O2 и КО2 в молярном отношении 1:1, то на каждый моль поглощенного углекислого газа будет выделяться 1 моль кислорода, так что состав воздуха не будет изменяться за счет поглощения кислорода и выделения СО2.
Таким образом решается и проблема удаления углекислого газа.
Мы проследили вкратце историю решения проблем дайверов на пути в глубины океана. Представьте, сколько жизней затрачено на поиск верных решений. Мы показали еще не путь – эскиз пути решения проблемы с помощью ТРИЗ.
Нужно ли в наше время платить жизнями за неудачные пробы и ошибки? Решайте сами.
Фото: Richard Carey / Fotolia.com, Mike / en.wikipedia.org, KVDP / en.wikipedia.org, Cosmic / Fotolia.com
Подписаться на новыe материалы можно здесь: Фейсбук ВКонтакте
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Приложения: Последние новости России и мира – Коммерсантъ Деньги (131795)
История профессиональных часов для подводников началась в ХХ веке. В поисках моделей для современной интерпретации швейцарские мануфактуры стали оглядываться на свое богатое прошлое. Некоторые из новинок намекают на героизм итальянского флота времен Второй мировой войны, другие — на ухмылку пловцов по открытой воде на длинные дистанции или авантюризм Жака Ива Кусто. Все эти часы объединяет то, что надевать их можно и для глубоководных погружений, и для рабочей встречи в офисе — с ними современные «дайверы» отлично выглядят везде.
В 1937 году компания Longines создала первый в мире хронограф с водонепроницаемыми кнопками и функцией flyback. В 1958 году эта и дальнейшие разработки воплотились в первых гражданских часах для дайвинга, и на протяжении 1960-х компания представила еще несколько моделей дайверских часов. В 2021 году компания отдает им дань уважения обновлением модели Longines Legend Diver. Среди ее отличительных черт — две завинчивающиеся заводные головки, выпуклое сапфировое стекло, водонепроницаемость до 300 м, завинчивающаяся задняя крышка и автоматический механизм с кремниевой пружиной баланса.
При создании новинки коллекции Diver 300M, впервые выпущенной в 1993 году, компания Omega сделала ставку на керамику. Из керамики выполнены 43,5-миллиметровый черный корпус часов Seamaster Diver 300M Black, застежка на каучуковом ремешке, заводная головка и гелиевый клапан. Для лучшей читаемости показателей без нарушения общей эстетики на дайверскую шкалу, черные индексы, стрелки и круглую метку в положении «12 часов» нанесли люминесцентный состав антрацитового цвета.
Модель Submersible Bronzo Blu Abisso мануфактуры Panerai оснащена градуированным безелем, вращающимся в одном направлении, мостом с рычагом защиты заводной головки и толстым сапфировым стеклом на задней крышке, необходимыми, чтобы выдерживать высокое давление во время погружения на 300 м. Мануфактурный автоматический механизм сочетает функцию даты с трехдневным запасом хода. Кожаный ремешок Vintage Suede синего цвета с бежевой прострочкой и трапециевидной бронзовой пряжкой можно легко заменить на синий каучуковый с помощью отвертки в комплекте.
Лимитированная серия часов TAG Heuer Aquaracer Professional 300 отдает дань уважения первым дайверским часам компании, выпущенным в 1978 году. Оригинальная модель имела порядковый номер Ref. 844, поэтому новых часов выпустили ровно 844 штуки. В новинке TAG Heuer объединили корпус из титана, 24-часовую шкалу красного цвета на циферблате, винтажные люминесцентные метки и черный перфорированный каучуковый ремешок, который позволяет воде быстро проходить между часами и запястьем владельца.
Мануфактура Ulysse Nardin обращается к своему морскому наследию, представляя Diver X Skeleton, модель для подводного погружения без традиционного циферблата. Новинка способна выдержать давление на глубине до 200 м благодаря односторонне вращающемуся безелю и утолщенному сапфировому стеклу. Калибр UN-371 усовершенствовали, добавив ротор в форме многослойного символа Х. Часовые метки закрепили так, что они выглядят парящими в воздухе. Безель новинки покрыли запатентованным материалом Carbonium, невероятно легким и прочным, устойчивым к воздействиям температур и используемым в самолетостроении для изготовления крыльев и фюзеляжа.
Екатерина Зиборова
60 лет назад люди впервые спустились на дно Марианской впадины
23 января 1960 года люди впервые в истории спустились на дно Марианской впадины: глубина погружения составила чуть менее 11 км. Уникальное исследование проделали на батискафе «Триест» швейцарец Жак Пикар, сын создателя аппарата, и американец Дон Уолш. В глубинных слоях воды они увидели креветку и рыбу, похожую на камбалу. К удивлению ученых, дно оказалось твердым и удобным.
Изобретения Огюста Пикара, изменившие мир
Идея создания глубоководного батискафа принадлежала швейцарскому ученому-физику Огюсту Пикару. Еще в 1930 году он спроектировал стратостат, способный подниматься в высокие слои стратосферы. После этого профессор увлекся изобретением аппарата, способного выдержать давление самых больших глубин океана, недоступные обычным подводным лодкам. Пилотная модель была создана к 1939 году в Бельгии. Однако из-за накалившейся политической ситуации в Европе проект пришлось заморозить. Свою работу Пикар продолжил после Второй мировой войны.
Первый батискаф был построен в 1948 году. Тогда же ученый с коллегой совершил пробное погружение на 25 метров.
Всего через неделю батискаф опустился уже на 1380 м. Присутствовавший на испытаниях французский исследователь океана Жак-Ив Кусто высоко оценил изобретение Пикара. Однако смелые эксперименты выявили серьезные конструкторские недостатки. После отказа бельгийцев продолжать финансирование проекта Пикар в начале 1950-х занялся разработкой более совершенного батискафа. Значительную помощь стареющему ученому оказывал его сын Жак Пикар, взявший на себя роль главного пилота. Новый аппарат назвали «Триестом» в честь города, где были произведены основные работы по его созданию. В одном из погружений батискаф достиг рекордной глубины 3150 м.
По своему строению «Триест» мало отличался от предшественника. Корпус поплавка имел форму, близкую к цилиндрической. На носу и корме были установлены обтекатели. В кормовой части находился вертикальный киль. Для уменьшения бортовой качки при всплытии на поверхность внутри поплавка были установлены внутренние кили. Отец и сын планомерно били все новые рекорды погружения. В бортовой журнал они подробно заносили увиденное на небывалых глубинах.
«Заметили угольную рыбу тридцати сантиметров в длину с двумя большими глазами», — гласила одна из записей.
Зачем проект купили американцы
В 1958 году «Триест» приобрели ВМС США, не располагавшие подобными аппаратами. Американцы стремились привлечь к разработкам своих специалистов. В сложившейся ситуации Пикар-старший постепенно отходил от дел, однако альтернативы его получившему большой опыт погружений сыну по-прежнему не было. В пару к Пикару-младшему новые боссы отрядили лейтенанта ВМС США Дона Уолша. Перед ними поставили крайне амбициозную цель – провести исследование самого глубокого места на планете – Марианской впадины. Проект получил наименование «Нектон» по названию морских животных, способных, в отличие от планктона, самостоятельно плавать.
close
100%
Батискаф Триест, 1960 год
U.S.NavyЧтобы батискаф не тонул, к нему присоединили большой уравновешивающий поплавок, наполненный бензином. Бак свободно сообщался с окружающей водой, которая своим давлением теснила бензин. Внизу за магнитными заслонками хранился запас свинцовой дроби — балласт. При необходимости всплытия акванавт должен был разорвать цепь электрического тока, заслонки открывались, дробь высыпалась, и батискаф стремительно поднимался наверх.
Помимо пилотов в группу вошли моряки разных специальностей, военные, океанографы, биологи, фотографы, электрики и механики. Экспедиция прибыла на Гуам в середине октября 1959 года. «Триест» доставили туда же в разобранном виде на грузовом судне «Санта-Мариана». После сборки батискафа начались тренировочные погружения.
«Не подстерегает ли нас опасность?»
«Вскоре прибыли, кто пароходом, кто самолетом, все члены группы «Нектон» или, точнее, «группы глубоководных испытаний», как мы теперь именовались. Помощником Уолша назначили юного лейтенанта Шумейкера, выпускника подводного отделения Морского училища. С нами были еще четверо военных — унтер-офицеры Дегуд и Минел и матросы Маккартни и Бидер. Гражданскую часть группы представляли неизменный Джузеппе Буоно, ответственный за электропитание Хилл, фотограф Пфлаум, Харрис, уроженец Гавайев Жаир и рослый негр Вирджил. Трем последним предстояло заниматься ремонтом. Научную часть обеспечивали опытные океанографы Роберт Дитц, А. Рехницер и К. Макензи.
В первых числах ноября «Триест» был собран. В десятый раз его извлекли из люльки и спустили на воду.
Поначалу для общей проверки мы совершили маленькое погружение на рейде, а затем опустились на 1500 метров у западного берега Гуама. Вылазка показала, что бензин заметно охлаждается. Правда, на глубине полутора километров температура на дне была 5°C — та же, что в желобе Сан-Диего. Никаких новых осложнений не возникло; было решено приступить к первой серьезной операции, предусмотренной программой, — погружению на 5500 метров в желобе Неро», — рассказывал Пикар в своей книге «Глубина 11 тысяч метров. Солнце под водой».
«19 января 1960 года члены проекта «Нектон», собравшиеся на Гуаме, взошли на борт буксира «Уондонк», который должен был доставить «Триест» на место погружения, точно над впадиной Челленджер-Дип. Это небольшое путешествие оказалось продолжительным и малоприятным. 23 января 1960 года Жак Пикар и лейтенант Уолш заняли места в стальном шаре. Погружение началось в 8.23», — отмечается в книге Жоржа Блона «Великие тайны океанов».
Пикар установил скорость погружения: до глубины в 8 тыс. метров – один метр в секунду; потом 60 см в сек до глубины в 9 тыс. м, а затем до дна 30 см в сек.
Хронологию исторического спуска исследователи фиксировали в бортовом журнале. Отметки 100 м «Триест» достиг за 10 мин. Затем аппарат почти остановился в слое холодной воды. Для продолжения движения пришлось выпустить часть бензина. Аналогичные остановки случились на глубине 130 и 160 м. После рубежа 200 м «Триест» пошел без промедлений.
Пикар записал: «9.00. На глубине 1000 футов (304 м – «Газета.Ru»). Бесформенная масса планктона в потоке света создавала полную иллюзию снегопада, только «снег» падал вверх, а не вниз. Щель, в которую мы опускались, имела в ширину всего-навсего милю. Мы могли натолкнуться на стену желоба – одна мысль об этом леденила душу».
До глубины 7,8 тыс. м «Триест» погружался со средней скоростью 0,9 м/с, после сброса малой части стальной дроби скорость погружения на глубине 9 тыс. м составляла 0,3 м/с.
«11.44. Глубина 29150 футов (8885 м). В конусе света вода кристально чистая. Ни малейшего следа планктона. Огромная пустота, которая не укладывается в человеческом представлении.
12.00. Глубина 31000 футов (9449 м). Какое под нами дно? Вполне возможно, что оно представляет илообразный слой. Не подстерегает ли нас опасность погрузиться в это вещество и навсегда в нем исчезнуть?
12.56. На сонаре появляется черная линия: дно.
13.00. На дне появляется неясное световое пятно, и вдруг мимо иллюминатора, извиваяюсь, проплывает маленькое животное (2-3 см в длину). Похоже, красная креветка.
Сели на прекрасное ровное дно, на твердый диатомовый ил. Дно чистое, светлое, табачного цвета. На глубинометре 37800 футов (11521,5 м). Время 13.06», — известно благодаря материалам, оставленным швейцарским ученым.
Манометры указывали давление в 1156 атмосфер.
Позже итоговая максимальная глубина с учетом солености моря, средней температуры, сжимаемости воды и силы тяжести погружения была скорректирована до 10918 м.
«Должен признаться, я чувствовал себя неспокойно»
На дне Пикар и Уолш увидели рыбу, похожую на камбалу и креветку, и съели по шоколадке. Исследователи связались по ультразвуковому телефону с кораблем сопровождения и доложили о прибытии к месту назначения. Были проведены различные эксперименты: температура воды за бортом составляла 3,3°С. А после измерения внутреннего диаметра гондолы выяснилось, что она сжалась на 3 мм.
Пикар так описывал свои впечатления: «Я никогда не думал, что океаны — это огромные резервуары в основном холодной воды. Лишь тонкий слой поверхностных вод в тропическом поясе имеет более или менее высокую температуру».
close
100%
Батискаф Триест, 1960 год
U.S.NavyНастоящей сенсацией для участников рекордного погружения стал не только сам факт достижения неисследованных прежде глубин, но и встреча с проявлениями жизни в абсолютной темноте, отмечал Владислав Корякин в своей книге «Путешественники и первооткрыватели». Пикар и Уолш находились на дне 20 минут. Затем был сброшен балласт, и начался подъем, который занял 3 часа 27 минут.
В 16.56 «Триест» показался на поверхности. Таким образом, общее время погружения составило 8 часов 25 минут.
На глубине 15 м были зафиксированы два сильных взрыва. Пикар и Уолш произвели осмотр, однако на батискафе не было заметно никаких повреждений.
Рекордсмены вернулись на Гуам, откуда спецборт забрал их в Вашингтон.
«Должен признаться, я чувствовал себя неспокойно. Когда на борту судна случается что-то непредвиденное, командир должен непременно отыскать причину. Тем более, когда речь идет о батискафе, работающем на больших глубинах. Едва «Триест» доставили в порт, мы начали тщательный осмотр батискафа, чтобы выявить источники таинственных взрывов. Бензин не вытекал нигде, внутренняя оснастка была в исправности, все швы поплавка абсолютно целы», — повествовал Пикар.
Через несколько дней, 9 февраля он получил письмо от президента США Дуайта Эйзенхауэра. В нем, в частности, говорилось: «Будучи гражданином Швейцарии, страны, которая восхищает мир своей любовью к свободе и независимости, вы заслужили благодарность всего американского народа за научный вклад в океанографию, проложивший путь в эту важную научную сферу.
Мои наилучшие пожелания с надеждой на будущие успехи».
Создатель «Триеста» Огюст Пикар умер в 1962 году в возрасте 78 лет. Его сына Жака Пикара не стало в 2008-м на 87-м году. Их дело продолжил Бертран Пикар: сейчас ему 61 год и он прославился как воздухоплаватель, первым совершивший беспосадочное кругосветное путешествие на аэростате. Уолшу 88 лет, он проживает в городке Дора в штате Орегон.
Пикар и Уолш долго оставались единственными людьми, побывавшими на дне Марианской впадины. Их рекорд повторил в 2012 году кинорежиссер Джеймс Кэмерон.
Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network
(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})
{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*
{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.AUTHOR}}{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}Глубина погружения. Тест-драйв Jeep Grand Cherokee :: Autonews
К дереву прибита табличка с надписью «Внимание! Это не PlayStation, а реальность». И подпись внизу: «Jeep». Час назад обновленный Grand Cherokee SRT8 летел по дороге безлимитного автобана в окрестностях Франкфурта почти с максимальной скоростью, а сейчас предлагается ехать примерно в 250 раз медленнее.
Инструктор просит задействовать весь имеющийся внедорожный арсенал, полностью поднять подвеску и включить систему помощи при спуске с горы на минимальную скорость. SRT8 к этому моменту пришлось сменить на менее быстрый автомобиль, но и на нем езда со скоростью один километр в час казалась сущим мучением. «Иначе вы рискуете не удержаться на дороге», — улыбается инструктор. Хорошо, пусть будет три километра в час — это, по крайней мере, втрое быстрее.
По российским меркам все, что было до этого момента — сущая ерунда. Умеренные неровности и небольшой слой снега на подмороженном грунте — не то покрытие, ради которого нужно покупать обновленный Jeep Grand Cherokee в новой, самой упакованной версии Trailhawk. Но оказалось, что предупреждающая табличка висела не шутки ради — за бугром подготовленной трассы вдруг начался основательный спуск с рытвинами, в которые страшно было заезжать даже на этой пешеходной скорости. А когда уклон стал еще сильнее, машина начала отчаянно работать тормозами, но в 90-градусный поворот между двух крепких елок на склоне вписаться так и не смогла. Скорость 3 км/ч оказалась слишком высокой для такого крутого и скользкого места. АБС не сработала, тяжелый Grand Cherokee заплужил вперед и остановился только благодаря тому, что уперся колесами в специально подложенные снаружи поворота бревна. «Помедленнее, — спокойно повторил инструктор, — бездорожье не любит суеты».
Trailhawk — это по-настоящему серьезный аппарат с трансмиссией Quadra-Drive II, блокировкой заднего дифференциала, увеличенным ходом пневмоподвески и основательными «зубастыми» шинами. Внешне он отличается матовой наклейкой на капоте, специальными шильдикам и ярко-красными буксировочными крюками, выставленными напоказ. Более того, нижняя часть переднего бампера у него отстегивается для улучшения геометрии кузова, хотя и без того углы съезда и въезда у Grand Cherokee Trailhawk составляют внушительные 29,8 и 22,8 градусов — на три и восемь градусов больше, чем у стандартной версии. А без «лишнего» пластика спереди и вовсе можно намерить 36,1 градус — больше только у Land Rover Defender и Hummer h4.
Отстегивать бампер, к счастью, не пришлось, но пассажиры болтались в салоне весьма основательно, пока Jeep переваливался из одной ямы полуметровой глубины в другую. К официальным 205 мм дорожного просвета в режиме пневмоподвески Off-Road 2 прибавляются еще 65 мм, и в глубоких рытвинах Grand Cherokee весьма драматично раскорячивается, не теряя связи с дорогой. С диагональным вывешиванием Quadra-Drive II справлялась без особого труда, а в моменты, когда нормальная опора оставалась только у одного колеса из четырех, Trailhawk требовал лишь чуть больше времени на переброс момента двигателя и работу тормозных механизмов, помогающих электронике жонглировать тягой на колесах. Все это время рисованный автомобильчик на дисплее панели приборов виртуально повторял то, что снаружи наяву происходило с колесами и рулем.
В гамме Grand Cherokee версия Trailhawk уже была, но четыре года назад под этим словом в компании понимали косметические доработки и более крепкие внедорожные шины. А после нынешнего обновления это официальная версия для крепкого бездорожья, которая станет идеологическим наследником исполнения Overland. По набору внешней атрибутики, техническому заряду и общему вау-фактору она, пожалуй, превосходит даже сверхмощный Grand Cherokee SRT8. И эта версия — самое важное, что случилось с Jeep Grand Cherokee четвертого поколения после второго по счету рестайлинга.
Первое обновление модель WK2 образца 2010 г. получила в 2013-м, когда Grand Cherokee получил более затейливую физиономию со сложной оптикой, менее игривую заднюю часть и хорошенько осовремененный интерьер. Именно тогда американцы отказались от архаичных монохромных дисплеев и приборов в колодцах, установили современную медиасистему высокого разрешения, удобный пульт управления климат-контролем, симпатичный руль и сенсорный «грибок» рычага АКП. Теперь же семейству вернули традиционный селектор АКП, выдали более широкий набор систем-помощников, а внешность привели в полную гармонию. Форма фар осталась прежней, но рисунок бампера стал проще и элегантнее, а задние фонари теперь визуально уже и легче.
Сколь бы электронным ни казался салон дважды обновленной машины, некоторая олдскульность в нем все-таки чувствуется. Посадка — совершенно не легковая, диапазоны регулировок руля и сидений ограничены. Это особенности условно рамной конструкции, зато над потоком сидишь высоко, и это дает приятное чувство превосходства. А еще здесь очень просторно даже с учетом мощных кресел версии SRT, которые по умолчанию ставятся также и на Trailhawk. Повисая на крепких боковых опорах сидений в очередной мега-яме, понимаешь, что это вполне оправданно. А привыкнуть придется к единственному подрулевому рычагу, который остался у Jeep со времен сотрудничества с Daimler.
Вполне олдскульным в Grand Cherokee кажется еще и то, что в версиях и модификациях можно запутаться. Нельзя просто выбрать уровень оснащения — каждое исполнение подразумевает определенный набор двигателя, трансмиссии и внешней отделки. На данный момент российская линейка не сформирована, но выглядеть она будет, предположительно, так: начальные Laredo и Limited с бензиновым V6 3,0 и более простой трансмиссией Quadra Trac II, чуть выше — Trailhawk с мотором 3,6 литра. А на вершине, если не считать таковой версию SRT8, должна быть новая модификация Summit с полным набором электроники, более изысканной отделкой салона и вполне гражданской внешностью с пластиковыми юбками бампера и порогов без каких-либо некрашенных элементов. Впрочем, в Россию такую могут не привезти. Скорее всего, не будет и «восьмерки» объемом 5,7 л — самым мощным у нас будет 468-сильный V8 версии SRT8.
Атмосферный мотор 3,6 развивает 286 л.с. и кажется совершенно достаточным даже в эпоху турбодвигателей. Расход топлива для внедорожника массой более 2 тонн остается вполне умеренным, да и по части динамики все в порядке. Даже по трассе идти вполне комфортно — чувствуется запас, хотя экстремального разгона ждать уже не приходится. 8-ступенчатый «автомат» почти идеален: переключения происходят быстро, без дерганий, задержек и путаницы в передачах. Адекватно работает и ручной режим. Дискомфорт на трассовых скоростях доставляет разве что гул шин, пробивающийся через неплохую в целом шумоизоляцию, но это касается только версии Trailhawk с ее зубастыми покрышками.
Увы, базовую трехлитровую версию мощностью 238 л.с. попробовать не удалось, но опыт подсказывает, что машине c V6 3,6 она уступит немного. По-хорошему, трехлитровую бензиновую версию вообще можно было убрать в пользу дизельной того же объема, потому что в сегменте SUV такие моторы даже у нас пользуются крепким спросом. Американский 250-сильный дизель в паре с 8-ступенчатой АКП действительно хорош, и с ним Grand Cherokee ничуть не уступает по динамике бензиновой машине. Тянет дизель без особых эмоций, но везет всегда надежно и с ощутимым запасом. На немецком автобане дизельный Grand Cherokee без труда набирает крейсерские 190 км/ч, а больше уже и не хочется. По ощущениям от езды внедорожник предлагает все то же самое, что и прежде: неплохая курсовая устойчивость на умеренных скоростях, чуть повышенные требования к водителю на высоких, немного вялые тормоза, требующие крепких усилий.
Совсем другое дело сверхмощный SRT8, представляющий собой типичный масл-кар во внедорожном сегменте. Может показаться, что здесь стоит целый V12, но на самом деле — атмосферная «восьмерка», которая грозно рычит и дерзко тащит двухтонную машину. На SRT8 приятно смотреть и в зеркало заднего вида, и в лобовое стекло — он выглядит крепко сбитым, агрессивным и по-хорошему тяжелым. Едва ли он доставит много удовольствия в поворотах, но на прямиках SRT8 прекрасен, а еще он точно способен порадовать техногиков, которым нравится играться бортовой электроникой. Вместо набора внедорожных алгоритмов он предлагает выбор спортивных, включая персонализированные, а в системе Uconnect — набор графиков ускорений и гоночных таймеров. Зато у него нет пневматической подвески и понижающей передачи, а клиренс меньше. Понятно, почему к лесной трассе SRT8 не подпускали.
Влияние глубины погружения на морскую коррозию низкоуглеродистой стали | Коррозия
РЕФЕРАТ
Для разработки и обслуживания морских объектов и для деятельности, связанной с оборонной промышленностью, ожидаемые скорости коррозии низкоуглеродистой стали при различных глубинах погружения представляют практический интерес. Однако подробных наблюдений немного. Самое обширное расследование, о котором сообщалось в открытой литературе, было проведено для ВМС США: было протестировано около 189 металлов и сплавов. Наблюдения записаны в ряде исследовательских отчетов и обобщены Рейнхартом и Дженкинсом.1 Большая часть этих данных относится только к одному периоду воздействия продолжительностью около 400 дней и для глубин 5 футов (1,5 м), 2370 футов (710 м) и 6780 футов (2034 м), все у Порт-Уенем на южном побережье Калифорнии. . О гораздо более глубоких испытаниях (до 5500 м), но для очень коротких экспозиций (20 дней и 40 дней) сообщили Улановский и Егорова2 для северо-западной части Тихого океана и Улановский3 для Саргассова моря в Атлантическом океане (20, 40, и 70 дней). Из этих наблюдений авторы пришли к выводу, что глубина погружения или давление воды сами по себе не являются существенными факторами в механике коррозии.Основными параметрами считались концентрация растворенного кислорода (DO), температура воды и, возможно, растворенный кремнезем-триоксид кремния. Еще более короткие (10-дневные) испытания воздействия были проведены в Аравийском море4. Блеккенхорст и др. 5 сообщили об усредненных наблюдениях за коррозией в течение 7,2 лет на глубинах 45 м и 90 м в Северном море. Сообщалось, что вода хорошо перемешана и (почти) насыщена кислородом, хотя фактические уровни DO не сообщались. Их данные ранее использовались с приповерхностными данными в предположении отсутствия независимого воздействия в результате глубины или давления воды.6 Савант и др. [7] сообщили о скорости коррозии, процентной потере массы купона и уровне DO в течение до 3 лет погружения на глубину 2, 22, 42 и 62 м в Персидском заливе, примерно в 170 км к северо-западу от Бомбея. (Индия). Температура воды в толще воды варьировалась от 22,1 ° C до 29,7 ° C ежегодно, но более конкретные детали не приводятся. Авторы приписали некоторые из
Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Влияние глубины погружения на динамику кавитационных пузырьков, образующихся во время нс лазерной абляции погруженных целей
Основные моменты
- •
Глубина погружения не влияет на поглощение лазера и образование кавитационных пузырьков.
- •
Пузырек асимметрично сжимается во время схлопывания при использовании тонкого слоя воды.
- •
Сильный имплозивный коллапс отсутствует из-за асимметричной усадки.
Abstract
Предыдущие исследования в области лазерной ударной обработки и подводной лазерной микрообработки показали, что глубина погружения образца существенно влияет на лазерную абляцию погруженных целей; однако лежащие в основе механизмы все еще неясны.В этой работе мы наблюдаем и изучаем образование, рост и схлопывание кавитационных пузырьков, возникающих во время наносекундной лазерной абляции погруженных титановых мишеней, которые экспонируются на различной глубине погружения с использованием системы стробоскопической теневой съемки. Наши результаты показывают, что на начальное лазерное поглощение и образование кавитационных пузырьков после падения лазера не влияет глубина погружения. Тем не менее, когда глубина погружения меньше максимального радиуса создаваемого кавитационного пузырька, пузырь сжимается асимметрично во время стадии схлопывания.Таким образом, кавитационный пузырь не полностью сжимается при максимальном сжатии, и явления, связанные с сильным имплозивным схлопыванием, например, второй эффект травления и излучение сильных ударных волн, отсутствуют. Мы также предлагаем стратегию оценки максимального радиуса лазерно-индуцированного кавитационного пузырька, который помогает определить оптимальную глубину жидкости для соответствующих инженерных приложений. Наши результаты дают краткое объяснение влияния глубины погружения на импульсную лазерную абляцию погруженных целей, что является важным шагом на пути к более глубокому пониманию взаимодействия лазера и материалов в жидких средах.
Ключевые слова
Визуализация с временным разрешением
Shadowgraphy
Лазерная абляция
Кавитация
Подводная лазерная микромеханическая обработка
Лазерная ударная обработка
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
Ltd. Полный текст© 2020 Elsevier .
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
| Макс im u м глубина погружения глубина погружения глубина погружения глубина погружения : 3 50 м. lowara.nl | Массовый результат профессионального погружения в иммерсионный иммерсионный иммерсионный погружения: 350 метров. lowara.nl |
| Глубина погружения , E T = регулируется до ET 80 мм, цельный, […] из 100 мм из двух частей, паяные или сварные манометр.ч | Profondità d’immersione, E T = v ariab il e fino a […] ET 80 мм на поццетто в песцах, да 100 мм на поццетто в должных песцах, салдато. манометр.ч |
Робот берет инструменты с помеченных поддонов и при этом получает все данные, необходимые для их вставки в захват, а также […]данные, необходимые для […] соответствующий процесс, suc h a s глубина погружения , s pe ed и обработка […]время, которое должно пройти до […]достигается положение переключения, из которого робот собирает соответствующие предметы и снова правильно их устанавливает. otec.de | Il robot preleva i pezzi da un bancale contrassegnato dal quale Рисование со всей информацией для оборудования для поддержки […]così по […] trattamento indiv id uale, da lla profondità di immersione al num ero di giri al […]Tempo di lavorazione fino […]al raggiungimento della posizione di sostituzione, dalla quale il robot preleva il pezzo e lo ripone alla fine del processo. otec.de |
| T h e Глубина погружения o f t Электрод в воде уменьшается. vega.be | L профиль погружения в ell ‘el ettro do nell’acqua […] si riduce. vega.be |
| Глубина погружения o f t Насосы TC и TH могут быть увеличены с помощью фиктивных ступеней до a n y глубины погружения a v ai этикетка в […] серия без […]для изменения электрической и гидравлической мощности. brinkmannpumps.com | TC и TH Possono Essere Maggiorate Tramite stad i a v u ot o ad ogn i misura d ispo nibi le nella serie costruttiva, senza variare […] il rendimento elettrico ed idraulico. brinkmannpumps.de |
| Макс im u m глубина погружения : 2 0 м (с подходящей длиной кабеля). it.calpeda.com | M a SSI ma profondità d i immersione: 20 m ( con c av o di adatta […] Lunghezza). it.calpeda.com |
Защитная гильза Sh32 в BR для датчика температуры […] диаметром 8,5 мм и d a n глубина погружения o f 1 00 мм и крепление G ⅜ B […]ниток для температур ниже 120 ° C. манометр.ч | Pozzetto termometrico в оттоне по […]Датчик температуры с […] диаметр d a 8,5 мм e profondità dimmersione d i 1 00 mm e fi lettature […]di fissaggio G B на температуру, равную 120 ° C. манометр.ч |
| Максимальное погружение Максимальное погружение Максимальное погружение Макс. im u м погружение M a xim u м глубина погружения глубина глубина d e pt h глубина: 5 м vogelpumpen.com | Profondità m as sima di Profondità massima di Profondità massima di Profondità massima di Profondità massima di immersione immersione immersione immersione: 5 m vogelpumpen.com |
Самая последняя доступная система отбора проб из реактора находится по адресу . […]наименьшее исполнение из […] погружная труба / копье с вариатором ab l e глубина погружения ( i nc с наклоном до 15 °) и […]передвижной через ручной редуктор. italprotec.com | Последняя последняя система прелевских кампионов […]disponibile è infine l’esecuzione […] del pesc an te / l anci a a profondità d ’ immersione var iab ile ( в клинически […]китайское 15 °) и регулируемое […]dall’esterno con riduttore a volantino. italprotec.it |
| 1 Глубина погружения i n o il (плотность 0.9 г / см3) 1) 2 […] Точка переключения vega.be | 1 Профиль погружения в № lio (SPE SS руда 0,9 […] г / см3) 1) 2 Punto d’intervento vega.be |
Установочное смещение […] Датчик, смещение поплавка продукта […] и спецификация продукта , если взяты i c глубина погружения o f t поплавок […]в счет. fafnir.de | In questo caso vengono considerati l’offset di […]installazione della sonda, l’offset del […] galleggiante pro do tto e la profondità погружения el gal legg от nte relativa […]al prodotto. fafnir.de |
Регулируемый фланец (монтажный вариант B) […] может использоваться для адаптации t h e глубина погружения t o l ocal условиях.nuovaelva.it | La flangia scorrevole (версия монтаджо B) è […] Использовать для и attar и и profondità di immersione и lle spec if iche condizioni […]оперативный. nuovaelva.it |
Самовсасывающий струйный насос для воды, сухой или […] погружная установка в io n ( глубина погружения u p t o 5 м), напор насоса […]до 40 м, полностью автоматический […]функция старт / стоп, защита от сухого хода, антиблокировочная система AS afriso.com | Pompa jet autoaspirante per acqua, использовать […] secco o somme rsa (профиль i immersione f ino a 5 м), p revalenza […]макс. 40 метров, начало занятий / […]stop automatica, protezione contro corsa a secco, sistema antibloccaggio AS afriso.com |
Установочное смещение датчика […] и спецификация продукта , если i c глубина погружения o f t поплавок […]в счет. fafnir.de | In questo caso vengono considerati l’offset di installazione […] della ls на da e la profondità d ‘immersione del ga llegg ia nte relativa […]al prodotto. fafnir.de |
| Глубина погружения 1 0 м Кессель-дизайн.de | Профиль погружения 10 m kessel-design.de |
Предпочтительны более мелкие разрезы […] для снятия заусенцев, поскольку это обеспечит плавную работу инструмента даже при hi gh e r глубина погружения ( l ar ge угол охвата).pferd.com | Per sbavare si prediligono tagli più fini per assicurare un uso senza contraccolpi anche in caso di ampio angolo di contatto. pferd.com |
| Макс im u m глубина погружения : 2 0 mt Установка: переносная, […] в вертикальном положении. lenntech.com | M as sim и профиль погружения: 2 0 m etr i. В st allazione: […] портативный, в вертикальном положении. lenntech.com |
| Температура жидкости до 50 ° C. Макс. im u m глубина погружения : 5 m . it.calpeda.com | Температура […] жидкость дюйм или 5 0 ° C. Profondità dʼ immersione ma ssim a: 5 м.it.calpeda.com |
Если обследование, указанное в параграфе 2 ⌦ (a) ⌫, показывает наличие патогена, вызывающего наблюдаемую аномальную смертность, способного быть причиной этой смертности, или патогена одного из заболеваний, указанных в статье 4, то Эпизоотическое расследование должно проводиться официальной службой для определения возможных путей заражения и выяснения того, покинули ли моллюски фермы . […]сельскохозяйственных угодий или убранных природных […] кровати для перекладывания o r r e — погружение e l se где во время […]период, предшествующий наблюдению за аномальной смертностью. eur-lex.europa.eu | 4. Se dall’esame di cui al paragrafo 2 ⌦, lettera a), risulta la presenza di un agent patogeno all’origine della mortalità inconsueta o che può essere all’origine di story mortalità o di un agent patogeno di una delle malattie di cui all’articolo 4, deve essere eseguita dal servizio ufficiale un’indagine epizootica perterminare le possible vie di diffusione della malattia e per indagare se dei molluschi abbiano lasciato l’azienda, la zona di allevamento o […]i Banchi sfruttati ai Fini della […] stabulaz io ne o del la reimmersione al tro ve du ra nte il […]periodo prevdente la mortalità inconsueta. eur-lex.europa.eu |
| Погружение i n a n ванна против плесени: […] это дополнительная процедура, включающая погружение сыров в ванну с оливковым маслом или […]другой разрешенный продукт для подавления роста плесени. eur-lex.europa.eu | Погружение в ba gno anti mu ffe: pratica […] facoltativa consistente nell’immergere i formaggi in un bagno a base di olio di oliva […]из других продуктов autorizzato, которые препятствуют созданию муфты. eur-lex.europa.eu |
Электрообесцвечивание электрохимическое […]процесс, при котором прокатка алюминиевой полосы […] обработка d b y погружение i n a обработка […]ванна с концентрированным раствором кислоты […]при высокой температуре, через которую пропускается сильный электрический ток, который растворяет поверхность контролируемым образом, уменьшая шероховатость и увеличивая ее блеск. almecogroup.com | Блестящая окраска — процесс […]elettrochimico attrochimico il quale il semilavorato di […] alluminio vi ene immerso in un a vasca contenente […]концентрированный раствор кислоты […]ad elevata temperatura e sottoposto ad una forte corrente elettrica per scioglierne lo strato superficiale в modo controllato, accrescendone la lucentezza e la riflessione. almecogroup.com |
Я буду иметь дело со страстью к миру, страстью, которая заставляет вас жить во все новых и ежедневных открытиях присутствия Бога в мире и в истории и заставляет вас жить в […]этот мир и эта история с отношением, которое намного больше, чем простое принятие, […] но это правда и ac tu a l погружение .istitutosecolareangelamerici.org | Si tratta della passione per il mondo, una passione che ti fa vivere in una scoperta semper nuova e quotidiana della presenza di Dio nel mondo e nella storia e ti fa vivere in questo mondo […]и эта история с аттегиаменто, что является самым большим количеством простых людей, . […] ma è un a vera e p ro pria immersione .istitutosecolareangelamerici.org |
Примечание: 480 минут равны . […] 8 часов работы с o f погружение i n t лаборатория (стандартная […]условий тестирования), повторное использование […]перчатка должна подлежать всем оценкам и предостережениям, относящимся к делу. odibi.it | Примечание: 480 минут, эквивалентных […] 8 руда di lav oro in immersione sim ula te i n labratorio […](стандартное состояние), il […]riutilizzo di un guanto deve essere soggetto a all valutazioni e cautele del caso. odibi.it |
Это конец Руководства, но для читателя это должно быть просто . […] один шаг в жизни — lo n g погружение i n d внутренняя этика.архив.fdiworldental.org | Il Manuale termina qui, ma per il lettore dovrebbe essere […] solo u n passo in un a immersione n ell ’ Etica O dontoiatrica […]за всю жизнь. archive.fdiworldental.org |
Датчики приближения интенсивно тестируются на водонепроницаемость, но в […]для обеспечения максимальной производительности и […] продолжительность жизни a vo i d погружение i n w ater и обеспечить защиту […]от дождя или снега. загрузокs.industrial.omron.eu | La resistenza all’acqua dei sensori di prossimità è testata in manieratensiv, Все по гарантии […]le massime prestazioni e la […] durata previ st a ev itar e l’immersione in ac qua e fo rn ire una […]protezione dalla pioggia o neve. загрузокs.industrial.omron.eu |
Таким образом, LMI сначала определяет перспективные развивающиеся рынки до . […]поддерживаются таким согласованным […] на основе действий политики o n i n — глубина a n al ysis5, интенсивный […]консультаций, а также механизмы обратной связи. eur-lex.europa.eu | Pertanto, l’iniziativa Mercati guida Identifica in primo luogo i mercati Emergenti promettenti cui deve […]Essere Diretta Tale, Azione Concertata, […] fondata su un ‘ana lisi approfondita5 , i nten se consultazioni […]и механизм обратной связи. eur-lex.europa.eu |
1.2 Подход к денежным переводам, развитию сельских районов и продовольственной безопасности домохозяйств с гендерной точки зрения3 По данным десятилетних исследований […]показано, эффективное и устойчивое осуществление разработки […] программам требуется n i n — глубина u n de различие пола.прибыли и затраты на миграцию.org | 1.2 Le rimesse, lo sviluppo rurale e la sicurezza alimentare delle famiglie visti da una prospettiva di genere3 Decenni di ricerca hanno dimostrato che la messa […]в программе Opera di sviluppo efficaci e […] sostenibili r ic hied e u n ’ approfondita con osc enza d elle questioni […]di genere. прибыли и затраты на миграцию.org |
| Что касается определения сырого молока, то в настоящее время рассматривается предложение об упрощении ветеринарного законодательства (1), на которое ссылается почетный член Совета и Парламент в рамках процедуры совместного принятия решений. d i n глубина b y t Группа ветеринарных экспертов Совета. eur-lex.europa.eu | Per quanto riguarda la definition del latte crudo, il progetto di semplificazione dellalegazione veterinaria (1) a cui fa riferimento l’on. parlamentare, che è stato presentato al Consiglio e al Parlamento nel quadro della procedure di codecisione, è attualmente oggetto di uno studio approfondito от parte di un gruppo di esperti veterinari del Consiglio. eur-lex.europa.eu |
Иммерсионная литография
Разрешение
Если воздух между линзой и пластиной заменить водой, оптический инвариант говорит, что углы света внутри резиста будут такими же.Есть два воздействия на литографию: максимально возможный угол света, который может достичь резиста, увеличивается (увеличивая максимальное возможное разрешение), и фаза этого света изменяется, вызывая улучшение глубины резкости.
Максимальное значение оптического инварианта будет ограничено материалом в стопке пленок выше, включая резист с наименьшим показателем преломления. Если один из слоев — воздух (с показателем преломления 1,0), он станет материалом с наименьшим показателем преломления, а максимально возможное значение инварианта будет равно 1.0. Если воздух заменен жидкостью с более высоким показателем преломления, но все же меньшим, чем показатель фоторезиста, максимально возможное значение инварианта будет n жидкость , а максимально возможный угол света внутри сопротивление будет больше: sinθ макс , сопротивление =
n жидкость / n сопротивление . При длине волны 193 нм резисты имеют показатель преломления около 1,7, а вода имеет показатель преломления около 1.44. Жидкость не увеличивает углы света, но позволяет этим углам быть больше. Если бы кто-то сконструировал линзу для излучения больших углов, иммерсионная литография позволила бы этим углам распространяться на резист. Числовая апертура линзы (определяемая как максимальное значение инварианта n sinθ, которое может проходить через линзу) может быть значительно увеличена с помощью иммерсионной литографии, что приведет к ожидаемому улучшению разрешения.
В настоящее время используется иммерсионная литография, которая, как ожидается, позволит изготавливать линзы с числовой апертурой больше 1.0. Вероятны объективы с NA s выше 1,2 или 1,3. Если может быть найдена иммерсионная жидкость с показателем преломления, близким к показателю преломления фоторезиста, возможны числовые апертуры до 1,5.
Глубина фокуса
Для данного порядка дифракции (и, следовательно, данного угла света внутри резиста) угол света внутри иммерсионной жидкости будет меньше, чем при использовании воздуха. Эти меньшие углы приведут к меньшей разнице оптических путей между различными порядками дифрагирования, когда они не в фокусе, и, таким образом, к меньшему ухудшению качества изображения для данной величины расфокусировки.Другими словами, для данной печатаемой особенности и данной числовой апертуры иммерсионная литография обеспечит большую глубину резкости (DOF). Вариант критерия глубины резкости Рэлея с высоким значением NA (который предполагает, что мы визуализируем небольшой двоичный узор из линий и промежутков с шагом p ) равен
, где n жидкость sinθ = λ / с . Комбинируя эти уравнения, можно увидеть, как погружение улучшит глубину резкости данной небольшой детали:
Анатомия стеклянного термометра
Мария Кнаке, менеджер программы лабораторной оценки
Размещено: апрель 2011 г.
Измерение температуры: жизненный факт
Некоторые из моих самых теплых воспоминаний из детства связаны с работой на кухне с мамой — консервированием помидоров, изготовлением конфетных яблок и выпечкой хлеба.Я до сих пор помню, как мама учила меня внимательно проверять термометр для конфет, когда мы делали карамельное покрытие, и как я научился устанавливать в духовке нужную температуру, чтобы хлеб поднимался и правильно выпекался. Я никогда не думал об этом в детстве, но измерение температуры играло важную роль во всех проектах по приготовлению пищи и выпечке, которыми мы с мамой делились.
Я не могу не думать о том, какую важную роль играет температура во всем, , что мы делаем.Мы используем температуру, чтобы решить, что надеть, как приготовить пищу, диагностировать болезнь и определить, где и когда мы отдыхаем. Конечно, измерение температуры играет важную роль и в лаборатории. На физические свойства и характеристики испытуемых материалов, по крайней мере частично, влияет температура. Бесспорно, точное измерение температуры является одним из важнейших компонентов лабораторных испытаний.
Измерение температуры в лаборатории
Итак, как мы измеряем температуру в лаборатории? Конечно, леденцового термометра, которым меня научила мама пользоваться в детстве, было бы недостаточно для критических измерений температуры, которые требуются для большинства лабораторных тестов.Но существует множество доступных продуктов для измерения температуры — жидкостные стеклянные термометры, резистивные детекторы, термопары, термисторы, термометры со стрелкой шкалы, инфракрасные термометры… список можно продолжать и продолжать. Какие из этих устройств следует использовать и когда? Какую читаемость, точность и неопределенность обеспечивают эти инструменты? Неудивительно, что при наличии всех доступных устройств для измерения температуры термометрия является такой запутанной темой. В следующих публикациях, я попытаюсь объяснить некоторые из этих различных типов термометров, как и когда их использовать, а также различные методы калибровки.
Стеклянные жидкостные термометры
Давайте начнем наш рассказ с одного из самых распространенных термометров, используемых сегодня, жидкостного стеклянного (LiG) термометра. Термометр LiG, по определению, представляет собой стеклянную капиллярную трубку с заполненной жидкостью колбой на одном конце. При повышении температуры жидкости в резервуаре она расширяется и поднимается в капиллярную трубку. Уровень жидкости в колонке соответствует определенной температуре, которая указана на внешней стороне стакана.Жидкость, содержащаяся в термометре, может быть одним из многих различных веществ, но наиболее распространенными являются ртуть, толуол (или подобное органическое вещество) и биоразлагаемые жидкости с низкой опасностью.
Вскрытие LiG-термометра
Хорошо, возможно, вы все это знали. Но на этом наша история не заканчивается. Чтобы по-настоящему понять эти точные инструменты, мы сначала должны немного больше понять, как они работают. Стекло, материалы и размеры конкретного термометра LiG тщательно спроектированы, чтобы обеспечить нам точные измерения температуры, на которые мы полагаемся.Давайте посмотрим поближе.
Колба
Как показано на Рис. 1 , колба термометра представляет собой тонкий стеклянный резервуар, в котором находится жидкость. Колба тщательно спроектирована так, чтобы в ней содержался рассчитанный объем жидкости, основанный на длине и диаметре капилляра (или стержня), а также на коэффициенте теплового расширения жидкости.
Рисунок 1: Анатомия термометра LiG
Шток
Шток или капилляр термометра LiG изготовлен из отожженного стекла.Тип используемого стекла выбирается в зависимости от температурного диапазона устройства, чтобы минимизировать эффекты расширения и сжатия трубки. Часть капилляра выше уровня жидкости часто заполняется инертным газом, например азотом, чтобы предотвратить отделение столба жидкости или испарение жидкости в верхней части колонны.
Вспомогательные весы
Некоторые термометры, но не все, оснащены вспомогательной шкалой, которая расположена значительно ниже основной шкалы, которая используется при нормальном использовании.Часто эта шкала содержит точку отсчета точки обледенения, которую можно использовать для целей калибровки, если эта температура не входит в диапазон основной шкалы.
Камера сжатия
Иногда термометр LiG имеет камеру сжатия, которая расположена чуть ниже основной шкалы устройства. Назначение этой камеры — сократить общую длину штанги, необходимую для достижения основной шкалы.
Камера расширения
Камера расширения предусмотрена на конце термометров LiG и используется для предотвращения повышения давления, если температура жидкости поднимается выше верхней границы шкалы.Опять же, объем этой камеры тщательно разработан, чтобы вместить определенный объем жидкости.
Ртутные и ртутно-таллиевые термометры
На протяжении десятилетий ртутные термометры были основой многих испытательных лабораторий. При правильном использовании и правильной калибровке некоторые типы ртутных термометров могут быть невероятно точными. Ртутные термометры можно использовать в диапазоне температур от -38 до 350 ° C. Использование ртутно-таллиевой смеси может расширить возможности использования ртутных термометров при низких температурах до -56 ° C.Традиционные ртутные LiG-термометры подробно описаны в Спецификации ASTM E 1, Спецификации для жидкостных стеклянных термометров ASTM .
В последние годы опасения по поводу токсичности ртути заставили многие государства запретить или ограничить использование ртутьсодержащих устройств. Фактически, один из ведущих мировых институтов измерения температуры, Национальный институт стандартов и технологий (NIST), недавно объявил, что больше не будет предоставлять услуги по калибровке ртутных термометров.Чтобы узнать больше об инициативах по сокращению выбросов ртути, прочтите мою статью , «Избавление от ртути: новый рубеж в измерении температуры».
Тем не менее, было обнаружено, что несколько жидкостей имитируют термометрические свойства ртути с точки зрения воспроизводимости и точности измерения температуры. Хотя это может быть токсично, когда речь идет о термометрах LiG, ртуть по-прежнему трудно превзойти.
Термометры LiG, наполненные спиртом
Термометры, наполненные спиртом, содержат толуол, спирт, бутан или другие подобные органические жидкости, окрашенные красным красителем.Эти устройства не часто используются для лабораторных испытаний и других прецизионных приложений. Хотя вещества, содержащиеся в этих типах термометров LiG, относительно безвредны и безопасны для лабораторного использования, они страдают от проблем с точностью и надежностью. Низкое поверхностное натяжение этих жидкостей, а также их склонность к испарению делают их маловероятными кандидатами для общего лабораторного использования.
Органические жидкости обычно имеют худшие характеристики, чем ртуть, и могут оставлять пленку на стекле, когда жидкость стекает по стенке капилляра.Также известно, что разделение столба жидкости является общей проблемой для термометров, наполненных спиртом. Кроме того, они имеют тенденцию иметь большую чувствительность к изменениям температуры стержня, что является фундаментальным ограничением их использования. Эти термометры также имеют другие размеры капилляров и колбы, чем ртутные LiG-термометры, что приводит к различиям во времени отклика и характеристиках погружения.
Термометры, наполненные спиртом, используются в некоторых низкотемпературных приложениях, поскольку они могут использоваться при температурах до -200 ° C, что значительно превышает возможности ртутных или ртутно-таллиевых термометров.ASTM E 1 описывает специфику, касающуюся термометров LiG, наполненных спиртом. Любые термометры, описанные в ASTM E 1, которые должны содержать толуол или другие подходящие жидкости, специально обозначены как таковые. На момент написания этой статьи ASTM E 1 содержал спецификации только для двух термометров, наполненных спиртом. Эти термометры специально разработаны для использования при экстремально низких температурах, при которых использование ртути невозможно.
Прецизионные LiG-термометры с низкой степенью опасности
Прецизионные термометры с низкой степенью опасности были разработаны в последние годы в качестве альтернативы ртутным LiG-термометрам.Они содержат нетоксичные, биоразлагаемые жидкости, состав и химический состав которых, как правило, являются собственностью компании и не разглашаются их производителями. В идеале их можно использовать в качестве прямой замены ртутьсодержащих термометров ASTM. Однако у этих типов термометров есть некоторые серьезные ограничения, которые следует учитывать перед использованием в качестве прямой замены ртутных LiG-термометров, таких как описанные в ASTM E 1. ASTM разработала спецификацию для прецизионных LiG-термометров с низкой степенью опасности, ASTM E 2251. , Технические условия для жидкостных стеклянных термометров ASTM с прецизионными жидкостями с низкой степенью опасности .В этом стандарте содержатся подробные сведения о правильном использовании этих устройств, повторяемости их измерений и других ограничениях.
Свойства теплового расширения нетоксичных жидкостей, используемых в прецизионных LiG-термометрах с низкой степенью опасности, могут сильно отличаться от свойств ртути. Размер колбы и капилляра, необходимый для достижения аналогичного движения по шкале термометра, может отличаться от размера его ртутного аналога. Поверхностное натяжение этих жидкостей варьируется от ртути, вызывая различия в мениске.Кроме того, прецизионные жидкости с низкой степенью опасности, как правило, реагируют на изменение температуры со скоростью, отличной от скорости ртути, и не должны использоваться, когда скорость повышения или другие зависимости температуры от времени являются важной частью процедуры испытания. Хотя эти устройства являются отличной альтернативой для некоторых приложений, их диапазон использования весьма ограничен.
Глубина погружения
Как мы узнали, термометры LiG столь же сложны и сложны, как и тесты, для которых мы их используем.Но на этом сложности не заканчиваются. В категории LiG есть три типа термометров, обычно используемых в лабораторных испытаниях: частичное погружение, полное погружение и полное погружение. Каждый из этих типов термометров калибруется по-разному и предназначен для различных целей в лабораторных испытаниях. См. Рисунок 2 для визуального объяснения каждого типа термометра.
Рисунок 2: Глубина погружения для термометров LiG
Термометры полного погружения
Термометры полного погружения предназначены для правильного считывания показаний, когда колба и часть стержня устройства, заполненная жидкостью, погружены в измеряемую среду.Другими словами, этот тип термометра должен быть погружен до температуры испытания. Часть стержня, содержащая мениск, должна оставаться за пределами тестовой среды. Погружение мениска может вызвать избыточное давление газа, которое может повредить устройство, или вызвать перегонку жидкости, что может привести к неточным показаниям (в дополнение к затруднению считывания показаний термометра). При использовании LiG-термометров полного погружения допускается оставлять открытым около 1 см столба жидкости.
Термометры полного погружения обычно используются в ваннах с постоянной температурой как средство контроля температуры ванны. Например, термометры полного погружения используются в ваннах с кинематической и абсолютной вязкостью.
Термометры частичного погружения
Термометры частичного погружения предназначены для правильного считывания, если стержень термометра погружен на определенную глубину. Эта глубина обычно отмечается на приборе. Часть стержня, которая не подвергается воздействию тестовой среды, обычно называемая выступающей ножкой, не поддерживается в среде с контролируемой температурой.Следовательно, тепловое расширение жидкости в выходящем стержне очень непредсказуемо и может привести к неточностям в измерении температуры. Следовательно, термометры с частичным погружением имеют тенденцию иметь более высокую неопределенность калибровки, чем их аналоги с полным и полным погружением.
Термометры частичного погружения обычно используются в приложениях, где термометры полного погружения нецелесообразны или невозможны. Например, если глубина термостата составляет всего 100 мм, полный погружной термометр длиной 300 мм невозможно правильно погрузить в воду.В этом случае лучше использовать частичный погружной термометр с глубиной погружения 76 мм. Кроме того, если требуется быстрое однократное измерение температуры, например, при испытании удельного веса почвы или ареометре, лучше всего подойдет термометр с частичным погружением.
Полные погружные термометры
Полные погружные термометры предназначены для правильного считывания показаний, когда все устройство полностью погружено в тестовую среду. Полные погружные термометры в США используются довольно редко.Не существует полностью погружных термометров, описанных в ASTM E 1 или ASTM E 2251.
В чем дело?
Возможно, теперь вы поняли, что неправильно использовали один или несколько термометров LiG. Может быть, вы думаете про себя: «Ничего страшного, сколько ошибок это может добавить к моим измерениям? Наверное, это даже не имеет значения ». Подумай еще раз. Люди часто очень удивляются, когда узнают, сколько ошибок в их измерениях вносит неправильное использование термометра LiG.Позволь мне объяснить.
Глубина погружения играет важную роль в реакции жидкости внутри устройства. Если часть термометра, содержащая ртуть, предназначена для погружения в испытательную среду (т.е. термометр полного погружения), но остается открытой, жидкость не будет вести себя должным образом. Возникающая ошибка может сильно различаться и зависит от температурной шкалы термометра, типа используемой жидкости и температуры выходящего штока. При неправильном погружении термометра LiG можно получить погрешности величиной в несколько градусов.Эти ошибки, как правило, больше для устройств, наполненных спиртом, чем для устройств, наполненных ртутью.
Можно применить поправку на преднамеренное погружение полного или частичного погружного термометра в точку, отличную от той, для которой он был разработан. ASTM E 77, Метод испытаний для проверки и проверки термометров , описывает процедуры, которые могут быть использованы для расчета этих поправок. Исправления не могут быть сделаны для полностью погруженных термометров, которые погружены неправильно.
Иногда ошибаться — значит правильно
Чтобы еще больше запутать проблему, существует несколько стандартов испытаний, которые требуют неправильного использования жидкостного стеклянного термометра. В этих случаях важно использовать термометр, как описано в процедуре проверки, даже если это технически некорректно. Хотя термометр используется неправильно, важно, чтобы все, кто проводит тест, использовали его одинаково. Другими словами, каждый должен правильно использовать устройство.В таблице 1 приведен список общих методов испытаний ASTM и AASHTO, требующих использования жидкостных стеклянных термометров.
Parallax
Еще одна причина ошибок при измерении с помощью термометров LiG связана с эффектами параллакса. Параллакс — это явление, которое возникает, когда на термометр не смотреть, когда глаза находятся на уровне верха ртутного столба. Различия в углах обзора верхней части колонки могут привести к тому, что ртутный столбик окажется в капилляре выше или ниже, чем он есть на самом деле (см. Рисунок 3).Чтобы избежать параллакса, всегда держите глаза на одном уровне с ртутным столбиком. Если показания термометра особенно трудны, увеличительное стекло, телескоп или подобное оптическое устройство могут помочь избежать влияния параллакса на измерения температуры.
Рисунок 3: Эффекты параллакса
Заключение
От баллона до расширительной камеры LiG-термометры представляют собой устройства сложной конструкции, которые могут производить точные и эффективные измерения температуры.Я надеюсь, что вы немного узнали об анатомии этих удивительных инструментов, а также о том, как их использовать для точного измерения температуры. В своем следующем посте я «проанализирую» некоторые другие типы устройств для измерения температуры и расскажу об их использовании в лабораторных испытаниях.
Какая минута… А как насчет калибровки ???
Я знал, что вы зададите этот вопрос. Вы абсолютно правы — калибровка — важнейший компонент значимого измерения температуры.Однако я не могу затронуть тему справедливости калибровки термометра в рамках этой статьи. Такая критическая тема заслуживает отдельной статьи. Я расскажу об этом в отдельном посте в будущем, так что следите за обновлениями!
Список литературы
- ASTM International, «ASTM E 1, Стандартные спецификации ASTM для жидкостных стеклянных термометров», Книга стандартов, том 14.03, 2007.
- ASTM International, «ASTM E 77, Стандартный метод испытаний для проверки и проверки термометров», Книга стандартов , Том 14.03, 2007.
- ASTM International, «ASTM E 2251, Стандартные спецификации для стеклянных термометров ASTM с прецизионными жидкостями с низкой опасностью», Книга стандартов, том 14.03, 2010.
- Эссер, Марк, «Конец эпохи: NIST прекращает калибровку ртутных термометров», Национальный институт стандартов и технологий, , 2 февраля 2011 г.,
- Ripple, Дин и Грегори Страус, «Выбор альтернатив стеклянным жидкостным термометрам», Journal of ASTM International , Vol.2, Issue 9, October 2005.
- Webster, John (ed.), The Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, CRC Press LLC, Boca Raton, Florida, 1999.
- Wise, Jacquelyn, «NIST Measurement Services: Liquid-In-Glass Thermometer Calibration Service», Специальная публикация 250-23, Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 1988.
- Wise, Jacquelyn, «Процедура эффективной повторной калибровки жидкостных стеклянных термометров», Специальная публикация 819, Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, 1991.
Версия для печати
Погружениепо сравнению с EUV, часть 2 — Глубина резкости
Coolfusion поставил вопрос о потребностях нанотопологии для High NA, который заставил меня задуматься. Моя реакция коленного рефлекса была: «Да, пожалуйста, побольше ровности!» 😉 Однако это желание каждого литографа, поскольку глубина резкости (DOF) действительно драгоценный товар. Однако взаимосвязь между влажной и сухой глубиной резкости и ее сравнение с EUV заслуживают подробного рассмотрения.
Прямое сравнение NA во влажном исухая литография вводящие в заблуждение. Во влажных системах глубина резкости фактически улучшается по сравнению с сухими из-за влияние повышенного показателя преломления на DOF 1 :
DOFdry / DOFwet = [1- (sqrt (1- (лямбда / шаг) ** 2)] / [(количество жидкости) sqrt ((количество жидкости) ** 2 — (лямбда / шаг) ** 2)]
Однако это сравнение сделано для того же NA. Таким образом,
для воды глубина резкости увеличивается на 50% при прочих равных (включая сопротивление
химия!). Это позволяет получить более высокую числовую апертуру и, следовательно, меньшее разрешение при
эквивалентная глубина резкости для систем с более низким разрешением, более низкой числовой апертурой и сухими системами. 2, 3 , 4
Однако, поскольку требования разрешения агрессивно
переходя к мельчайшим возможностям, глубина резкости по-прежнему вызывает серьезную озабоченность, несмотря на
преимущество, представленное при работе с материалом с высоким индексом (см. мою публикацию в Litho
Раздел материалов). Действительно, нанотопология влияет не только на глубину резкости. Там есть
веская причина обратить внимание на улучшения качества поверхности для улучшения Line
Шероховатость кромки (LER). Изменчивость в нанотопологии пластин, по сути, создает
местные вариации химического состава резиста и, таким образом, могут способствовать
дефектность.Таким образом, приложения для полировки могут включать в себя слои, которые ранее не полировались (например, поликремний). 7
Кроме того, эффекты поляризации под косыми углами становятся важными для очень высокая числовая апертура , и, таким образом, стратегии освещения по отношению к TM и TE необходимо учитывать поляризацию в системе экспонирования (освещение, оптика или оба). 5 , 6
Таким образом, проблемы и возможности, возникающие в результате уменьшения размера элемента, несмотря на высокую числовую апертуру, были связаны с постоянно сокращающимся бюджетом глубины резкости.Тем не менее, иммерсионная литография дает некоторую передышку глубине резкости по сравнению с сухими системами. Проблема в том, что ни одна сухая 193-нм система не может печатать такие маленькие детали, как иммерсионная система, когда она доведена до пределов NA и разрешения, поэтому требования к глубине резкости увеличиваются.
ОДНАКО альтернатива EUV, представленная в предыдущем посте в отношении дефектности, дает еще большую глубину резкости, поскольку высокая NA EUV составляет всего 0,4 по сравнению с 0,92 (сухой) или 1,4 (современные жидкости и оптика).