वैक्यूम इंजीनियरिंग

वैक्यूम इंजीनियरिंग तकनीकी प्रक्रियाओं और उपकरणों से संबंधित है जो वैक्यूम का उपयोग करके बेहतर परिणाम प्राप्त करते हैं। उनकी तुलना में जो वायुमंडलीय दबाव में में कार्य करते हैं। निर्वात प्रौद्योगिकी के सबसे व्यापक अनुप्रयोग हैं:
 * पायरोलाइटिक क्रोमियम कार्बाइड कोटिंग
 * एंटीरिफ्लेक्टिंग ग्लास
 * कांच का रंग
 * वैक्यूम संसेचन
 * वैक्यूम कोटिंग
 * वैक्यूम सुखाने

वैक्यूम कोटर धातु, कांच, प्लास्टिक या सिरेमिक सतहों पर विभिन्न प्रकार के कोटिंग्स लगाने में सक्षम हैं, जो उच्च गुणवत्ता और समान मोटाई और रंग प्रदान करते हैं। वैक्यूम ड्रायर का उपयोग कोमल सामग्री के लिए किया जा सकता है और कम सुखाने वाले तापमान के कारण महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की निवेश होता है।

डिजाइन और तंत्र
वैक्यूम सिस्टम में प्रायः गेज, वाष्प जेट और पंप, वाष्प जाल और वाल्व के साथ-साथ अन्य विस्तारित पाइपिंग सम्मिलित होते हैं। एक वेसल जो निर्वात प्रणाली के तहत काम कर रहा है, इनमें से कोई भी प्रकार हो सकता है जैसे प्रसंस्करण टैंक, भाप सिम्युलेटर, कण त्वरक, या किसी अन्य प्रकार का स्थान जिसमें वायुमंडलीय गैस के दबाव से कम प्रणाली को बनाए रखने के लिए एक संलग्न कक्ष है। चूंकि एक बंद कक्ष में एक वैक्यूम बनाया जाता है, इसलिए इस प्रकार के डिजाइन के लिए बाहरी वायुमंडलीय दबाव का सामना करने में सक्षम होने पर विचार सामान्य सावधानी है। बकलिंग या कोलैप्सिंग के प्रभाव के साथ-साथ, निर्वात कक्ष के बाहरी आवरण का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाएगा और किसी भी तरह की गिरावट के संकेत को खोल की मोटाई बढ़ाकर ही ठीक किया जाएगा। वैक्यूम डिजाइन के लिए उपयोग की जाने वाली मुख्य सामग्री आमतौर पर हल्के स्टील, स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम होती है। ग्लास जैसे अन्य खंड गेज ग्लास, व्यू पोर्ट और कभी-कभी विद्युत इन्सुलेशन के लिए उपयोग किए जाते हैं। निर्वात कक्ष का आंतरिक भाग हमेशा चिकना होना चाहिए, जंग और दोषों से मुक्त होना चाहिए।

उच्च दबाव सॉल्वैंट्स प्रायः किसी भी अतिरिक्त तेल और दूषित पदार्थों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है जो वैक्यूम को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा। क्योंकि एक निर्वात कक्ष एक संलग्न स्थान में है, सफाई के दौरान किसी भी खतरे को रोकने के लिए केवल बहुत विशिष्ट डिटर्जेंट का उपयोग किया जा सकता है। किसी भी निर्वात कक्ष में हमेशा एक निश्चित संख्या में पहुंच और देखने वाले पोर्ट होने चाहिए। ये प्रायः पंप, पाइपिंग या सिस्टम ऑपरेशन के लिए आवश्यक किसी अन्य हिस्से के लगाव के लिए एक निकला हुआ किनारा कनेक्शन के रूप में होते हैं। अत्यंत महत्वपूर्ण निर्वात कक्ष की सीलिंग क्षमता का डिजाइन है। सही निर्वात बनाए रखने के लिए कक्ष को स्वयं वायुरोधी होना चाहिए। यह प्रायः मास स्पेक्ट्रोमीटर रिसाव डिटेक्टर का उपयोग करके लीकिंग चेकिंग की प्रक्रिया के माध्यम से सुनिश्चित किया जाता है। सिस्टम में हवा के किसी भी संभावित रिसाव को रोकने के लिए सभी उद्घाटन और कनेक्शन भी ओ-रिंग और गास्केट के साथ इकट्ठे होते हैं।

प्रौद्योगिकी
वैक्यूम इंजीनियरिंग तकनीकों और उपकरणों का उपयोग करती है जो उपयोग किए गए वैक्यूम के स्तर के आधार पर बहुत भिन्न होती हैं। वायुमंडलीय दबाव से थोड़ा कम दबाव का उपयोग वेंटिलेशन सिस्टम, या सामग्री हैंडलिंग सिस्टम में एयरफ्लो को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। अत्यधिक ताप के बिना खाद्य सामग्री के प्रसंस्करण में वैक्यूम वाष्पीकरण में कम दबाव वाले वैक्युम का उपयोग किया जा सकता है। निर्वात के उच्च ग्रेड का उपयोग डेगासिंग, निर्वात धातु विज्ञान, और प्रकाश बल्ब और कैथोड रे ट्यूब के उत्पादन में किया जाता है। कुछ अर्धचालक प्रसंस्करण के लिए तथाकथित अल्ट्राहाई वैक्युम की आवश्यकता होती है; भौतिकी में प्रयोगों के लिए सबसे कम दबाव वाले सबसे कठिन निर्वात का उत्पादन किया जाता है, जहां हवा के कुछ आवारा परमाणु भी प्रयोग में बाधा डाल सकते हैं।

प्रयुक्त उपकरण घटते दबाव के साथ बदलता रहता है। ब्लोअर के स्थान पर विभिन्न प्रकार के रेसीप्रोकेटिंग और रोटरी पंप आते हैं। कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, एक भाप निष्कासक एक बड़े प्रक्रिया पोत को जल्दी से खाली कर सकता है, कुछ प्रक्रियाओं के लिए पर्याप्त या अधिक पूर्ण पंपिंग प्रक्रियाओं के लिए प्रारंभिक के रूप में। गरमागरम प्रकाश बल्ब के विकास में स्प्रेंगल पंप का आविष्कार एक महत्वपूर्ण कदम था क्योंकि इससे एक वैक्यूम बनाने की अनुमति मिली जो पहले उपलब्ध से अधिक था, जिसने बल्बों के जीवन को बढ़ाया। उच्च वैक्यूम स्तर (कम दबाव) पर, प्रसार पंप, अवशोषण, क्रायोजेनिक पंप का उपयोग किया जाता है। पंप कंप्रेशर्स की तरह अधिक होते हैं क्योंकि वे निर्वात पोत में दुर्लभ गैसों को इकट्ठा करते हैं और उन्हें बहुत अधिक दबाव, छोटी मात्रा, निकास में धकेलते हैं। वैक्यूम प्रणाली में दो या दो से अधिक विभिन्न प्रकार के वैक्यूम पंपों की एक श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें एक रफिंग पंप सिस्टम से हवा के अधिकांश द्रव्यमान को हटा देता है, और अतिरिक्त चरण निचले दबावों पर अपेक्षाकृत कम मात्रा में हवा को संभालते हैं। कुछ अनुप्रयोगों में, पंपिंग के बाद एक बाड़े में शेष हवा के साथ गठबंधन करने के लिए एक रासायनिक तत्व का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक वेक्यूम - ट्यूबों में, प्रारंभिक पंप डाउन और ट्यूबों को बंद करने के बाद बची हवा को निकालने के लिए इंडक्शन द्वारा एक धातु गेटर को गर्म किया गया था। गेटर अपने शेष जीवन के दौरान ट्यूब के भीतर विकसित होने वाली किसी भी गैस को धीरे-धीरे हटा देगा, पर्याप्त रूप से अच्छा वैक्यूम बनाए रखेगा।

अनुप्रयोग
वैक्यूम यांत्रिकी एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग बंद आयतन से हवा को खाली करने के लिए बंद आयतन से कुछ वेंट तक दबाव अंतर बनाकर किया जाता है, अंतिम वेंट खुला वातावरण होता है। एक औद्योगिक निर्वात प्रणाली का उपयोग करते समय, एक निर्वात पंप या जनरेटर इस दबाव अंतर को बनाता है। 17वीं शताब्दी के मध्य शोधे गए निर्वात के विचार के आधार पर कई प्रकार के यांत्रिकी आविष्कार किए गए। इनमें वैक्यूम जनरेशन पंप से लेकर एक्स-रे ट्यूब तक सम्मिलित हैं, जिन्हें बाद में एक्स-रे के स्रोतों के रूप में उपयोग के लिए चिकित्सा क्षेत्र में प्रस्तुत किया गया। एक्स-रे विकिरण। वैज्ञानिक अनुसंधान में निर्वात वातावरण एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए आया है क्योंकि दबाव के मूल सिद्धांतों को देखते हुए नए शोध किये जा रहे  हैं। "पूर्ण निर्वात" के विचार को महसूस नहीं किया जा सकता है, लेकिन 20 वीं शताब्दी की प्रारंभ की यांत्रिकी शोधों द्वारा लगभग अनुमानित किया गया है। वैक्यूम इंजीनियरिंग आज एल्युमिनियम से लेकर ज़िरकोनियम तक और बीच में सब कुछ के बारे में विभिन्न सामग्रियों की एक श्रृंखला का उपयोग करती है। यह लोकप्रिय धारणा हो सकती है कि वैक्यूम यांत्रिकी केवल वाल्व, फ्लैंगेस और अन्य वैक्यूम घटकों से संबंधित है, लेकिन इन पारंपरिक वैक्यूम प्रौद्योगिकियों की सहायता से अक्सर नई वैज्ञानिक शोधे की जाती हैं, विशेष रूप से हाई-टेक के क्षेत्र में। वैक्यूम इंजीनियरिंग का उपयोग सेमीकंडक्टर सामग्रियों की सूची  कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स, पावर डिवाइसेस, मेमोरी लॉजिक और फोटोवोल्टिक्स के लिए किया जाता है।

एक अन्य यांत्रिकी आविष्कार वैक्यूम पंप है। इस तरह के आविष्कार का उपयोग गैस के अणुओं को सीलबंद मात्रा से हटाने के लिए किया जाता है जिससे आंशिक वैक्यूम पीछे रह जाता है। प्रवाह बनाने के लिए एक ही अनुप्रयोग में एक से अधिक वैक्यूम पंप का उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया के रास्ते में किसी भी हवा के अणुओं को हटाने के लिए निर्वात का उपयोग करके एक स्पष्ट मार्ग की अनुमति देने के लिए प्रवाह का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में वैक्यूम का उपयोग एक आदर्श वैक्यूम बनाने के प्रयास में किया जाएगा। सकारात्मक विस्थापन पंप प्रकार के पंपों के उपयोग के कारण एक प्रकार का वैक्यूम जैसे आंशिक वैक्यूम हो सकता है। एक सकारात्मक विस्थापन पंप प्रवेश द्वार से निकास बंदरगाह तक गैस लोड को स्थानांतरित करने में सक्षम है, लेकिन इसकी डिजाइन की सीमा के कारण यह केवल अपेक्षाकृत कम वैक्यूम प्राप्त कर सकता है। उच्च निर्वात तक पहुँचने के लिए, अन्य तकनीकों का उपयोग किया जाना चाहिए। पंप की एक श्रृंखला का उपयोग करके जैसे कि एक सकारात्मक विस्थापन प्रकार के पंप के साथ एक तेज पंप का पालन करना एकल पंप का उपयोग करने की तुलना में एक बेहतर वैक्यूम बनाएगा। उपयोग किए गए पंप के इन संयोजनों को आमतौर पर सिस्टम में वैक्यूम की आवश्यकता से निर्धारित किया जाता है।

वैक्यूम सिस्टम में उपयोग के लिए सामग्री का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाना चाहिए। कई सामग्रियों में सरंध्रता की डिग्री होती है, जो सामान्य दबावों पर महत्वहीन होती है, लेकिन अगर गलत तरीके से उपयोग किया जाता है तो यह निर्वात प्रणाली में हवा की थोड़ी मात्रा को लगातार प्रवेश करेगी। रबर और प्लास्टिक जैसी कुछ वस्तुएँ, जो अत्यधिक गैस छोड़ती हैं, सिस्टम को दूषित कर सकती हैं। उच्च और अल्ट्राहाई वैक्यूम स्तरों पर, यहां तक ​​कि धातुओं का भी सावधानीपूर्वक चयन किया जाना चाहिए - हवा के अणु और नमी धातुओं की सतह से चिपक सकते हैं, और धातु के भीतर फंसी कोई भी गैस वैक्यूम के तहत सतह पर रिस सकती है। कुछ वैक्यूम प्रणालियों में, कम-वाष्पशील ग्रीस की एक साधारण कोटिंग जोड़ों में अंतराल को सील करने के लिए पर्याप्त होती है, लेकिन अल्ट्राहाई वैक्यूम पर, फंसी हुई गैस को कम करने के लिए फिटिंग को सावधानीपूर्वक मशीनीकृत और पॉलिश किया जाना चाहिए। उच्च-निर्वात प्रणाली के घटकों को बेक करना सामान्य अभ्यास है; उच्च तापमान पर, सतह पर चिपकने वाली कोई भी गैस या नमी दूर हो जाती है। हालांकि, यह आवश्यकता प्रभावित करती है कि किन सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है।

कण त्वरक सबसे बड़े अल्ट्राहाई वैक्यूम सिस्टम हैं और लंबाई में किलोमीटर तक हो सकते हैं।

इतिहास
शब्द "वैक्यूम" लैटिन शब्द "वैकुआ" से उत्पन्न हुआ है, जिसका अनुवाद "खाली" शब्द में किया गया है। भौतिक विज्ञानी आंशिक रूप से खाली जगह का वर्णन करने के लिए वैक्यूम का उपयोग करते हैं, जहां एक कंटेनर से हवा या कुछ अन्य गैसों को निकाला जा रहा है। खाली स्थान से संबंधित निर्वात का विचार 5 वीं शताब्दी की आरंभ में यूनानी दार्शनिकों, अरस्तू (384-322 ई. सृजन करना। यह विचार 17वीं शताब्दी तक सदियों तक अटका रहा, जब निर्वात प्रौद्योगिकी और भौतिकी की शोध की गई। 17 वीं शताब्दी के मध्य में, इवेंजलिस्ता टोरिकेली ने एक ग्लास ट्यूब में पारा स्तंभ द्वारा उत्पन्न वैक्यूम के गुणों का अध्ययन किया; यह बैरोमीटर बन गया, जो वायुमंडलीय वायु दाब में भिन्नता का निरीक्षण करने वाला एक उपकरण है। ओटो वॉन गुएरिके ने 1654 में वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव का भव्य प्रदर्शन किया, जब घोड़ों की टीम दो 20-इंच व्यास वाले गोलार्द्धों को अलग नहीं कर सकी, जिन्हें एक साथ रखा गया था और खाली कर दिया गया था। 1698 में, थॉमस सेवरी ने एक भाप पंप का पेटेंट कराया, जो खानों से पानी को पंप करने के लिए निम्न-श्रेणी के वैक्यूम का उत्पादन करने के लिए भाप के संघनन पर निर्भर था। 1712 के न्यूकमेन वायुमंडलीय इंजन में उपकरण में सुधार किया गया था; अकुशल होते हुए, इसने कोयले की खदानों का दोहन करने की अनुमति दी जो अन्यथा भूजल से भर जाती। 1564-1642 के वर्षों के मध्य, प्रसिद्ध वैज्ञानिक गैलीलियो एक सिलेंडर में पिस्टन का उपयोग करके वैक्यूम विकसित करने के लिए मापा बलों को विकसित करने के लिए प्रयोग करने वाले पहले भौतिक विज्ञानी थे। यह वैज्ञानिक के लिए एक बड़ी शोध थी और इसे दूसरों के बीच साझा किया गया। फ्रांसीसी वैज्ञानिक और दार्शनिक ब्लेस पास्कल ने उस विचार का उपयोग किया जो वैक्यूम के आगे के शोध को देखने के लिए खोजा गया था। पास्कल की खोज टोर्रीसेली के शोध के समान थी क्योंकि पास्कल ने पारे का उपयोग करके वैक्यूम को खींचने के लिए इसी तरह के तरीकों का उपयोग किया था। यह वर्ष 1661 तक था, जब मैगडेबर्ग शहर के मेयर ने इस खोज का उपयोग नए विचारों का आविष्कार करने या फिर से बनाने के लिए किया था। महापौर ओटो वॉन गुएरिक ने पहला वायु पंप बनाया, पानी के पंपों के विचार को संशोधित किया, और मैनोमीटर को भी संशोधित किया। वैक्यूम इंजीनियरिंग आजकल यांत्रिक उद्योग में सभी पतली फिल्म की जरूरतों का समाधान प्रदान करती है। इंजीनियरिंग की इस पद्धति का उपयोग आम तौर पर अनुसंधान एवं विकास आवश्यकताओं या बड़े पैमाने पर सामग्री उत्पादन के लिए किया जाता है।

वायुमंडलीय रेलवे प्रयोगात्मक रूप से।

19वीं शताब्दी के मध्य में हेनरिक गीस्लर और स्प्रेंगल पंप तक पंप प्रौद्योगिकी ने एक पठार मारा, जिसने अंततः उच्च-वैक्यूम शासन तक पहुंच प्रदान की। इससे निर्वात में विद्युत निर्वहन, कैथोड किरणों की शोध, एक्स-रे की शोध और इलेक्ट्रॉन की शोध का अध्ययन हुआ। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव उच्च निर्वात में देखा गया था, जो एक महत्वपूर्ण खोज थी जो क्वांटम यांत्रिकी और आधुनिक भौतिकी के बहुत से सूत्रीकरण की ओर ले जाती है।

यह भी देखें

 * फोरलाइन
 * टांकना # वैक्यूम टांकना
 * नकारात्मक दबाव (बहुविकल्पी)
 * चूषण
 * अल्ट्रा हाई वैक्यूम
 * वैक्यूम धातु विज्ञान
 * वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग
 * निर्वात जमाव
 * वैक्यूम प्रेरण पिघलने
 * थर्मल छिड़काव#वैक्यूम प्लाज्मा छिड़काव
 * वैक्यूम मोल्डिंग (कास्टिंग)
 * वैक्यूम कास्टिंग (इलास्टोमर्स)
 * निर्वात कक्ष
 * वैक्यूम आसवन
 * वैक्यूम वाष्पीकरण
 * वैक्यूम निकला हुआ किनारा
 * वैक्यूम भट्टी
 * वैक्यूम गेज
 * वैक्यूम ग्रीस
 * वैक्युम ओवन
 * वैक्यूम पैकिंग
 * वैक्यूम पंप
 * वेक्यूम - ट्यूब