નવેમ્બરમાં, એવી જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે ISS પર પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલના પ્રયોગને સમાપ્ત કરવામાં આવશે. ખાસ સાધનોપ્રયોગ માટે મૂકવામાં આવ્યો હતો માલવાહક જહાજ"આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" અને તેની સાથે ઉપર સળગાવી પેસિફિક મહાસાગર. આમ કદાચ સૌથી પ્રસિદ્ધ અવકાશ પ્રયોગની લાંબી વાર્તાનો અંત આવ્યો. હું તેના વિશે વાત કરવા માંગુ છું અને સામાન્ય રીતે ISS પર વિજ્ઞાન વિશે થોડી વાત કરવા માંગુ છું.

શોધો ક્યાં છે?

પ્રયોગ વિચાર

પ્રયોગના પ્રથમ સંસ્કરણમાં (ચિત્રમાં), ધૂળવાળા પ્લાઝ્મા સાથેનો એક એમ્પૂલ સૂર્યના કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યો હતો, પ્લાઝ્મામાં ધૂળ લેસર દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી, અને પ્રકાશિત વિસ્તાર કેમેરા પર ફિલ્માવવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ, વધુ જટિલ પ્રાયોગિક સેટઅપ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. "બ્લેક બેરલ" જે "આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" સાથે બળીને ખાખ થઈ ગયું હતું તે પહેલેથી જ ત્રીજી પેઢીનું સ્થાપન હતું.

પરિણામો

સંભાવનાઓ

• ડસ્ટી પ્લાઝ્મામાં અનન્ય ગુણધર્મો સાથે નેનોમટેરિયલ્સની રચના.
• ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાંથી સામગ્રીને સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવી અને નવા પ્રકારના કોટિંગ્સ મેળવવી - મલ્ટિલેયર, છિદ્રાળુ, સંયુક્ત.
• ઔદ્યોગિક અને કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જનમાંથી હવા શુદ્ધિકરણ અને માઇક્રોસિર્કિટ્સના પ્લાઝ્મા એચિંગ દરમિયાન.
• નિર્જીવ પદાર્થોનું પ્લાઝ્મા વંધ્યીકરણ અને જીવંત પ્રાણીઓ પર ખુલ્લા ઘા.

પરિચય

ડસ્ટી પ્લાઝ્મા એક આયનાઇઝ્ડ ગેસ છે જેમાં કન્ડેન્સ્ડ મેટરના કણો હોય છે. આવી પ્રણાલીઓને નિયુક્ત કરવા માટે વપરાતા અન્ય શબ્દો છે "જટિલ પ્લાઝ્મા", "કોલોઇડલ પ્લાઝ્મા", અને "કન્ડેન્સ્ડ વિખરાયેલા તબક્કા સાથે પ્લાઝ્મા". અવકાશમાં ધૂળ અને ડસ્ટી પ્લાઝ્મા વ્યાપક છે. તેઓ ગ્રહોની રિંગ્સ, ધૂમકેતુની પૂંછડીઓ અને આંતરગ્રહીય અને તારાઓ વચ્ચેના વાદળોમાં હાજર છે. કૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહોની નજીક શોધાયેલ ડસ્ટ પ્લાઝ્મા અને અવકાશયાન, ચુંબકીય બંધિયાર સાથે થર્મોન્યુક્લિયર સ્થાપનોમાં. છેલ્લે, ધૂળવાળા પ્લાઝ્માનો પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં ખૂબ જ સક્રિયપણે અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. ધૂળના કણો માત્ર ઇરાદાપૂર્વક પ્લાઝ્મામાં દાખલ કરી શકાતા નથી, પણ વિવિધ પ્રક્રિયાઓના પરિણામે સ્વયંભૂ રીતે રચાય છે. પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સિસ્ટમ્સની વ્યાપક ઘટના, તેમજ અસંખ્ય અનન્ય ગુણધર્મો, ડસ્ટ પ્લાઝમાને અભ્યાસ માટે અત્યંત આકર્ષક અને રસપ્રદ પદાર્થ બનાવે છે.

પ્લાઝ્મામાં ધૂળના કણો સંપાદન કરે છે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જઅને પ્લાઝ્માના વધારાના ચાર્જ કરેલ ઘટકનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. જો કે, ડસ્ટી પ્લાઝ્માના ગુણધર્મો વિવિધ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોના મલ્ટીકમ્પોનન્ટ પ્લાઝ્માના ગુણધર્મો કરતાં વધુ સમૃદ્ધ છે. ધૂળના કણો એ પ્લાઝ્મા ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોના પુનઃસંયોજનના કેન્દ્રો છે અને કેટલીકવાર, ઇલેક્ટ્રોનનો સ્ત્રોત છે. આમ, ધૂળના ઘટક આયનીકરણ સંતુલનને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે. ધૂળના કણોનો ચાર્જ નિશ્ચિત મૂલ્ય નથી, પરંતુ તે આસપાસના પ્લાઝ્માના પરિમાણો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને સમય અને અવકાશ બંનેમાં બદલાઈ શકે છે. વધુમાં, આસપાસના પ્લાઝ્માના સતત પરિમાણો સાથે પણ ચાર્જમાં વધઘટ થાય છે, કારણ કે ચાર્જિંગ એ સ્ટોકેસ્ટિક પ્રક્રિયા છે.

પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ

ધૂળના પ્લાઝ્મા કણો ચોક્કસ રીતે અવકાશમાં લાઇન કરી શકે છે અને કહેવાતા પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ બનાવે છે. પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ ઓગળી શકે છે અને બાષ્પીભવન કરી શકે છે. જો ધૂળના પ્લાઝ્મા કણો પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા હોય, તો ક્રિસ્ટલ જોઈ શકાય છે નગ્ન આંખ.

ધૂળના સ્ફટિકો માટેનું નિર્માણ સામગ્રી મેક્રોપાર્ટિકલ્સ છે, જેનું કદ ચોક્કસ પ્રયોગની શરતોના આધારે દસ માઇક્રોન સુધી બદલાઈ શકે છે. આવા સ્ફટિકોમાં જાળી સ્થિરાંક સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર રીતે ડેબી સ્ક્રીનીંગ ત્રિજ્યા કરતાં વધી જાય છે અને સેંકડો માઇક્રોન સુધી પહોંચી શકે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં પ્લાઝમામાં સ્ફટિકીય ધૂળના બંધારણની રચના ઉપરાંત, પ્લાઝ્મા-ધૂળના ટીપાઓ મળી આવ્યા છે, અને આવી સિસ્ટમોમાં ગેસ-પ્રવાહી તબક્કાના સંક્રમણો જોવા મળ્યા છે.

ધૂળના કણોનો ચાર્જ અત્યંત હોઈ શકે છે મોટી રકમઅને ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ કરતાં સેંકડો અને હજારો વખત પણ વધી જાય છે. પરિણામે, કણોની સરેરાશ કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા, ચાર્જના વર્ગના પ્રમાણસર, તેમની સરેરાશ કરતાં મોટા પ્રમાણમાં વધી શકે છે. થર્મલ ઊર્જા. પરિણામ એ પ્લાઝ્મા છે જેને અત્યંત અપૂર્ણ કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તેનું વર્તન આદર્શ ગેસના નિયમોનું પાલન કરતું નથી. (યાદ કરો કે પ્લાઝ્મા એક આદર્શ ગેસ ગણી શકાય જો કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા તેમની થર્મલ ઊર્જા કરતાં ઘણી ઓછી હોય).

પ્લાઝ્મા સ્ફટિકો પ્રવાહીમાં અવકાશી રચનાઓ સમાન હોય છે અથવા નક્કર શરીર. ગલન અને બાષ્પીભવન જેવા તબક્કાના સંક્રમણો અહીં થઈ શકે છે.

જો ધૂળના પ્લાઝ્મા કણો પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા હોય, તો પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ નરી આંખે જોઈ શકાય છે. આયર્ન અને એલ્યુમિનિયમના માઈક્રોન-સાઇઝના ચાર્જ કણોની સિસ્ટમમાં ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સની રચના એકાંતરે અને સ્થિર ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ દ્વારા રાખવામાં આવી હતી. નીચા દબાણ પર ઉચ્ચ-આવર્તન સ્રાવના નબળા આયનોઇઝ્ડ પ્લાઝ્મામાં મેક્રોપાર્ટિકલ્સનું કુલોમ્બ સ્ફટિકીકરણ. આવા પ્લાઝ્મામાં ઈલેક્ટ્રોનની ઉર્જા અનેક ઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ (eV) હોય છે અને આયનોની ઉર્જા ઓરડાના તાપમાને (~ 0.03 eV) પરમાણુઓની થર્મલ ઊર્જાની નજીક હોય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ઇલેક્ટ્રોન વધુ ગતિશીલ છે અને તટસ્થ ધૂળના કણ પર નિર્દેશિત તેમનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે આયનોના પ્રવાહ કરતાં વધી જાય છે. કણ ઇલેક્ટ્રોનને "પકડે છે" અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવાનું શરૂ કરે છે. આ સંચય નકારાત્મક ચાર્જબદલામાં ઈલેક્ટ્રોનનું વિકર્ષણ અને આયનોના આકર્ષણનું કારણ બને છે. જ્યાં સુધી તેની સપાટી પરના ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોના પ્રવાહો સમાન ન થાય ત્યાં સુધી કણનો ચાર્જ બદલાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સ્રાવ સાથે, ધૂળના કણોનો ચાર્જ વધશે અને નકારાત્મક હશે. ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળો વચ્ચે સંતુલન તરીકે નીચલા ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીની નજીક ચાર્જ થયેલ ધૂળના કણોનું વાદળ ત્યાં સ્થાપિત થયું હતું. ઊભી દિશામાં કેટલાક સેન્ટિમીટરના વાદળ વ્યાસ સાથે, કણોના સ્તરોની સંખ્યા ઘણા દસ માઇક્રોમીટર હતી.

એકેડેમિશિયન વી. ફોર્ટોવ, ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ થર્મોફિઝિક્સ ઑફ એક્સ્ટ્રીમ સ્ટેટ્સના ડિરેક્ટર રશિયન એકેડેમીવિજ્ઞાન

એપ્રિલ 2005 માં, શિક્ષણશાસ્ત્રી વ્લાદિમીર એવજેનીવિચ ફોર્ટોવને પ્રતિષ્ઠિત આંતરરાષ્ટ્રીય પુરસ્કાર મળ્યો - સુવર્ણ ચંદ્રકઆલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે, જેનાં વિકાસમાં તેમના ઉત્કૃષ્ટ યોગદાન બદલ તેમને એનાયત કરવામાં આવ્યા છે ભૌતિક વિજ્ઞાનઅને આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક સહકાર. વિદ્વાન ફોર્ટોવની વૈજ્ઞાનિક રુચિઓ પ્લાઝ્મા સહિત દ્રવ્યની આત્યંતિક સ્થિતિઓના ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં રહેલી છે. સિવાય શ્યામ પદાર્થ, પ્લાઝ્મા એ પ્રકૃતિમાં પદાર્થની સૌથી સામાન્ય સ્થિતિ છે: એવો અંદાજ છે કે બ્રહ્માંડમાં લગભગ 95% સામાન્ય પદાર્થ આ સ્થિતિમાં છે. તારાઓ પ્લાઝ્માના ઝુંડ છે, દસ અને લાખો ડિગ્રી તાપમાન સાથે આયનાઇઝ્ડ ગેસ છે. પ્લાઝ્મા ગુણધર્મો આધાર બનાવે છે આધુનિક તકનીકો, જેનો વિસ્તાર વ્યાપક છે. પ્લાઝ્મા ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સમાં પ્રકાશ ફેંકે છે, જેમાં રંગીન છબી બનાવે છે પ્લાઝ્મા પેનલ્સ. પ્લાઝ્મા રિએક્ટર પ્લાઝ્મા સ્ટ્રીમ્સનો ઉપયોગ માઇક્રોચિપ્સ બનાવવા, ધાતુઓને સખત બનાવવા અને સપાટીને સાફ કરવા માટે કરે છે. પ્લાઝ્મા પ્લાન્ટ કચરા પર પ્રક્રિયા કરે છે અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. પ્લાઝમા ભૌતિકશાસ્ત્ર - સક્રિય વિકાસશીલ વિસ્તારવિજ્ઞાન, જેમાં આજદિન સુધી અદ્ભુત શોધો થઈ રહી છે, અસામાન્ય ઘટના, સમજણ અને સમજૂતીની જરૂર છે. નીચા-તાપમાન પ્લાઝ્મામાં તાજેતરમાં શોધાયેલ સૌથી રસપ્રદ ઘટનાઓમાંની એક "પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલ" ની રચના છે, એટલે કે, સૂક્ષ્મ કણો-પ્લાઝમા ધૂળની અવકાશી રીતે ગોઠવાયેલી રચના.

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

અવકાશયાત્રીઓ એસ. ક્રિકાલેવ અને યુ ગીડઝેન્કો ISS (2001) પર પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ સાધનો સ્થાપિત કરે છે.

ડસ્ટી પ્લાઝ્મા શું છે?

ડસ્ટી પ્લાઝ્મા એ આયનાઇઝ્ડ ગેસ છે જેમાં ધૂળના દાણા હોય છે - ઘન પદાર્થના કણો. આવા પ્લાઝ્મા ઘણીવાર અવકાશમાં જોવા મળે છે: ગ્રહોની રિંગ્સમાં, ધૂમકેતુની પૂંછડીઓ, આંતરગ્રહીય અને તારાઓ વચ્ચેના વાદળોમાં. તે કૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહોની નજીક અને દિવાલની નજીકના પ્રદેશમાં શોધાયું હતું થર્મોન્યુક્લિયર સ્થાપનોચુંબકીય કેદ સાથે, તેમજ પ્લાઝ્મા રિએક્ટર, આર્ક્સ, ડિસ્ચાર્જમાં.

ડસ્ટ પ્લાઝ્મા પ્રથમ વખત છેલ્લી સદીના 20 ના દાયકામાં અમેરિકન ઇરવિંગ લેંગમુઇર દ્વારા પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં મેળવવામાં આવ્યું હતું. જો કે, તે ફક્ત છેલ્લા દાયકામાં જ સક્રિયપણે અભ્યાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. રસ વધ્યોમાઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ અને ઇચિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસ તેમજ પાતળી ફિલ્મો અને નેનોપાર્ટિકલ્સના ઉત્પાદન સાથે ડસ્ટી પ્લાઝમાના ગુણધર્મો ઉદભવ્યા. ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને ડિસ્ચાર્જ ચેમ્બરની દિવાલોના વિનાશના પરિણામે પ્લાઝ્મામાં પ્રવેશતા ઘન કણોની હાજરી માત્ર સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સની સપાટીને દૂષિત કરે છે, પરંતુ પ્લાઝ્માને પણ ખલેલ પહોંચાડે છે, ઘણીવાર અણધારી રીતે. આને ઘટાડવા અથવા અટકાવવા નકારાત્મક ઘટના, તે સમજવું જરૂરી છે કે ગેસ-ડિસ્ચાર્જ પ્લાઝ્મામાં કન્ડેન્સ્ડ કણોની રચના અને વૃદ્ધિની પ્રક્રિયાઓ કેવી રીતે થાય છે અને પ્લાઝ્મા ધૂળના દાણા ડિસ્ચાર્જના ગુણધર્મોને કેવી રીતે અસર કરે છે.

પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ

ધૂળના કણોના કદ પ્રમાણમાં મોટા હોય છે - એક માઈક્રોનના અપૂર્ણાંકથી લઈને અનેક દસ સુધી, ક્યારેક સેંકડો માઈક્રોન. તેમનો ચાર્જ અત્યંત મોટો હોઈ શકે છે અને ઇલેક્ટ્રોનના ચાર્જ કરતાં સેંકડો અને હજારો વખત પણ વધી શકે છે. પરિણામે, કણોની સરેરાશ કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા, ચાર્જના વર્ગના પ્રમાણસર, તેમની સરેરાશ થર્મલ ઊર્જાને મોટા પ્રમાણમાં ઓળંગી શકે છે. પરિણામ એ પ્લાઝ્મા છે જેને અત્યંત બિન-આદર્શ કહેવાય છે, કારણ કે તેનું વર્તન આદર્શ ગેસના નિયમોનું પાલન કરતું નથી. (યાદ કરો કે પ્લાઝ્મા એક આદર્શ ગેસ ગણી શકાય જો કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા તેમની થર્મલ ઊર્જા કરતાં ઘણી ઓછી હોય).

ધૂળવાળા પ્લાઝ્માના સંતુલન ગુણધર્મોની સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે, ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, મજબૂત ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઓછી થર્મલ ઉર્જા અને ચાર્જ કરેલા કણોને ચોક્કસ રીતે અવકાશમાં લાઇન કરવા દબાણ કરે છે. એક ક્રમબદ્ધ માળખું રચાય છે, જેને કુલોમ્બ અથવા પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ કહેવામાં આવે છે. પ્લાઝ્મા સ્ફટિકો પ્રવાહી અથવા ઘન અવકાશી માળખાં જેવા જ હોય ​​છે. ગલન અને બાષ્પીભવન જેવા તબક્કાના સંક્રમણો અહીં થઈ શકે છે.

જો ધૂળના પ્લાઝ્મા કણો પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા હોય, તો પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલને નરી આંખે જોઈ શકાય છે. પ્રારંભિક પ્રયોગોમાં, વૈકલ્પિક અને સ્થિર વિદ્યુત ક્ષેત્રો દ્વારા આયર્ન અને એલ્યુમિનિયમના માઇક્રોમીટર-કદના ચાર્જ થયેલા કણોની સિસ્ટમમાં સ્ફટિકીય બંધારણોની રચના નોંધવામાં આવી હતી. પછીના કાર્યોમાં, નીચા દબાણ પર ઉચ્ચ-આવર્તન સ્રાવના નબળા આયનાઇઝ્ડ પ્લાઝ્મામાં મેક્રોપાર્ટિકલ્સના કુલોમ્બ સ્ફટિકીકરણના અવલોકનો કરવામાં આવ્યા હતા. આવા પ્લાઝ્મામાં ઈલેક્ટ્રોનની ઉર્જા અનેક ઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટ (eV) હોય છે અને આયનોની ઉર્જા ઓરડાના તાપમાને (~ 0.03 eV) પરમાણુઓની થર્મલ ઊર્જાની નજીક હોય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ઇલેક્ટ્રોન વધુ ગતિશીલ છે અને તટસ્થ ધૂળના કણ પર નિર્દેશિત તેમનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે આયનોના પ્રવાહ કરતાં વધી જાય છે. કણ ઇલેક્ટ્રોનને "પકડે છે" અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવાનું શરૂ કરે છે. આ સંચિત નકારાત્મક ચાર્જ બદલામાં ઇલેક્ટ્રોનને ભગાડવા અને આયનોને આકર્ષવા માટેનું કારણ બને છે. જ્યાં સુધી તેની સપાટી પરના ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોના પ્રવાહો સમાન ન થાય ત્યાં સુધી કણનો ચાર્જ બદલાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન વિસર્જન સાથેના પ્રયોગોમાં, ધૂળના કણોનો ચાર્જ નકારાત્મક અને ઘણો મોટો હતો (10 4 - 10 5 ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જના ક્રમમાં). ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળો વચ્ચે સંતુલન તરીકે નીચલા ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીની નજીક ચાર્જ થયેલ ધૂળના કણોનું વાદળ ત્યાં સ્થાપિત થયું હતું. ઊભી દિશામાં કેટલાક સેન્ટિમીટરના વાદળ વ્યાસ સાથે, કણોના સ્તરોની સંખ્યા અનેક દસ હતી, અને કણો વચ્ચેનું અંતર કેટલાક સો માઇક્રોમીટર હતું.

થર્મલ પ્લાઝમામાં ઓર્ડર કરેલ માળખાં...

1991 થી, રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ (ITES RAS) ની એક્સ્ટ્રીમ સ્ટેટ્સની થર્મોફિઝિક્સની સંસ્થા ડસ્ટી પ્લાઝમાનો અભ્યાસ કરી રહી છે અને તેના નિદાન માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ બનાવી રહી છે. વિવિધ પ્રકારના ધૂળના પ્લાઝ્માનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે: થર્મલ પ્લાઝ્મા, ગેસ-ડિસ્ચાર્જ પ્લાઝ્મા ઓફ ગ્લો અને ઉચ્ચ-આવર્તન સ્રાવ, ફોટો ઉત્સર્જન અને પરમાણુ-ઉત્તેજિત પ્લાઝ્મા.

જ્યારે ગેસ બર્નરની જ્યોતમાં થર્મલ પ્લાઝ્મા રચાય છે વાતાવરણીય દબાણ, તેનું તાપમાન 1700 થી 2200 K છે, અને તેમાં ઇલેક્ટ્રોન, આયનો અને તટસ્થ કણોનું તાપમાન સમાન છે. આવા પ્લાઝ્માના પ્રવાહમાં સેરિયમ ડાયોક્સાઇડ (CeO 2) કણોની વર્તણૂકનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. આ પદાર્થની વિશિષ્ટતા એ છે કે ઇલેક્ટ્રોન તેની સપાટીથી ખૂબ જ સરળતાથી ઉડી જાય છે - ઇલેક્ટ્રોનનું કાર્ય કાર્ય માત્ર 2.75 eV જેટલું છે. તેથી, ધૂળના કણો પ્લાઝ્મામાંથી ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોના પ્રવાહ દ્વારા બંને ચાર્જ થાય છે, અને થર્મિઓનિક ઉત્સર્જનને કારણે - ગરમ કણો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન, જે બનાવે છે હકારાત્મક ચાર્જ.

મેક્રોપાર્ટિકલ્સની અવકાશી રચનાઓનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું લેસર રેડિયેશન, સહસંબંધ કાર્ય આપે છે g(r), જેનો અર્થ નીચે મુજબ છે. જો તમે કોઈ એક કણની જગ્યામાં સ્થાન નક્કી કરો છો, તો ફંક્શન અંતર પર કોઈ અન્ય કણ શોધવાની સંભાવના દર્શાવે છે. આરઆમાંથી. અને આ અમને કણોની અવકાશી ગોઠવણી વિશે નિષ્કર્ષ દોરવા દે છે - અસ્તવ્યસ્ત અથવા ક્રમબદ્ધ, પ્રવાહી અને સ્ફટિકીય રચનાઓની લાક્ષણિકતા.

લાક્ષણિક સહસંબંધ કાર્યો g(r)ઓરડાના તાપમાને અને પ્લાઝ્મામાં એરોસોલ જેટમાં CeO 2 કણો ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યા છે. 1. ઉચ્ચ પ્લાઝ્મા તાપમાન (2170 K) અને મેક્રોપાર્ટિકલ્સની ઓછી સાંદ્રતા પર (b) સહસંબંધ કાર્યઓરડાના તાપમાને પરંપરાગત એરોસોલના પ્રવાહની જેમ લગભગ સમાન દેખાવ ધરાવે છે (a). આનો અર્થ એ છે કે પ્લાઝ્મામાં કણો નબળી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને ક્રમબદ્ધ રચનાઓનું નિર્માણ થતું નથી. નીચા પ્લાઝ્મા તાપમાન (1700 K) અને ઉચ્ચ કણોની સાંદ્રતા પર, સહસંબંધ કાર્ય પ્રવાહીની લાક્ષણિકતા સ્વરૂપ લે છે: ત્યાં ઉચ્ચારણ મહત્તમ છે, જે કણોની ગોઠવણીમાં ટૂંકા-શ્રેણીના ક્રમની હાજરી સૂચવે છે (c) . આ પ્રયોગમાં, કણોનો હકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોનના ચાર્જ કરતા લગભગ 1000 ગણો હતો. રચનાના પ્રમાણમાં નબળા ક્રમને પ્લાઝ્માના ટૂંકા જીવનકાળ (એક સેકન્ડના આશરે 20 હજારમા ભાગ) દ્વારા સમજાવી શકાય છે, જે દરમિયાન પ્લાઝ્મા સ્ફટિકની રચનાની પ્રક્રિયા પૂર્ણ થવાનો સમય નથી.

...અને ગ્લો ડિસ્ચાર્જ

IN થર્મલ પ્લાઝ્માબધા કણોનું તાપમાન સમાન છે, પરંતુ ગ્લોઇંગ ગેસ ડિસ્ચાર્જના પ્લાઝ્મામાં પરિસ્થિતિ અલગ છે - ઇલેક્ટ્રોનનું તાપમાન આયન તાપમાન કરતા ઘણું વધારે છે. આ ડસ્ટી પ્લાઝ્મા - પ્લાઝ્મા સ્ફટિકોના ઓર્ડર કરેલ માળખાના ઉદભવ માટે પૂર્વજરૂરીયાતો બનાવે છે.

સ્મોલ્ડરિંગ માં ગેસ સ્રાવચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, સ્થાયી સ્તર દેખાય છે - અસમાન તેજસ્વીતાના સ્થિર ઝોન, નિયમિતપણે શ્યામ અંતરાલો સાથે વૈકલ્પિક. સ્તરની લંબાઈ સાથે ઈલેક્ટ્રોન સાંદ્રતા અને વિદ્યુત ક્ષેત્ર અત્યંત અસંગત છે. તેથી, દરેક સ્ટ્રેટમના માથા પર એક ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ટ્રેપ રચાય છે, જે ઊભી સ્થિતિમાં ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ સાથે, સકારાત્મક સ્રાવ કૉલમના પ્રદેશમાં સૂક્ષ્મ કણોને જાળવી રાખવામાં સક્ષમ છે.

માળખું નિર્માણની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: કન્ટેનરમાંથી ડિસ્ચાર્જમાં રેડવામાં આવેલા માઇક્રોન-કદના કણો પ્લાઝ્મામાં ચાર્જ થાય છે અને એક રચનામાં રેખાંકિત થાય છે જે સતત ડિસ્ચાર્જ પરિમાણો પર અનિશ્ચિત સમય સુધી ચાલે છે. લેસર બીમ આડી અથવા ઊભી સમતલમાં કણોને પ્રકાશિત કરે છે (ફિગ. 2). શિક્ષણઅવકાશી માળખું

વિડિયો કેમેરા દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. વ્યક્તિગત કણો નરી આંખે જોઈ શકાય છે. પ્રયોગમાં અનેક પ્રકારના કણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો - હોલો બોરોસિલિકેટ ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ અને મેલામાઇન ફોર્માલ્ડિહાઇડ કણો જેનો વ્યાસ એકથી સો માઇક્રોમીટર છે. સ્ટ્રેટમની મધ્યમાં કેટલાક દસ મિલીમીટર સુધીના વ્યાસ સાથે ધૂળના વાદળો રચાય છે. કણો આડી સ્તરોમાં સ્થિત છે, ષટ્કોણ રચનાઓ બનાવે છે (ફિગ. 3a). સ્તરો વચ્ચેનું અંતર 250 થી 400 µm સુધીનું છે, કણો વચ્ચેનું અંતર છેઆડું વિમાન g(r)- 350 થી 600 માઇક્રોન સુધી. કણ વિતરણ કાર્ય ઘણા ઉચ્ચારણ મેક્સિમા ધરાવે છે, જે કણોની ગોઠવણીમાં લાંબા અંતરના ક્રમના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરે છે અને તેનો અર્થ સ્ફટિકીય બંધારણની રચના થાય છે, જોકે પ્લાઝમાધૂળના સ્ફટિકો

નરી આંખે સ્પષ્ટ દેખાય છે.

ડિસ્ચાર્જ પરિમાણોને બદલીને, તમે કણોના વાદળના આકારને પ્રભાવિત કરી શકો છો અને સ્ફટિકીય સ્થિતિથી પ્રવાહી (સ્ફટિકનું "ગલન") અને પછી ગેસમાં સંક્રમણનું અવલોકન પણ કરી શકો છો. બિન-ગોળાકાર કણોનો ઉપયોગ કરીને - 200-300 માઇક્રોન લાંબા નાયલોન સિલિન્ડરો - લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ (ફિગ. 4) જેવું માળખું મેળવવાનું પણ શક્ય હતું.

અવકાશમાં ડસ્ટી પ્લાઝ્મા

પૃથ્વી પર, પ્લાઝ્મા સ્ફટિકોનો વધુ અભ્યાસ ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા અવરોધાય છે. તેથી, માઇક્રોગ્રેવિટી સ્થિતિમાં અવકાશમાં પ્રયોગો શરૂ કરવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રથમ પ્રયોગ અવકાશયાત્રીઓ એ. યા સોલોવ્યોવ અને પી. વી. વિનોગ્રાડોવ દ્વારા જાન્યુઆરી 1998 માં રશિયન ઓર્બિટલ કોમ્પ્લેક્સ "મીર" પર કરવામાં આવ્યો હતો. ના પ્રભાવ હેઠળ વજનહીનતામાં ઓર્ડર કરેલ પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સની રચનાનો અભ્યાસ કરવાનો હતો.

સૂર્યપ્રકાશ

નિયોનથી ભરેલા ગ્લાસ એમ્પ્યુલ્સમાં 0.01 અને 40 ટોરના દબાણે સીઝિયમ સાથે કોટેડ ગોળાકાર કાંસાના કણો હોય છે. એમ્પૂલને પોર્થોલની નજીક મૂકવામાં આવ્યું હતું, હલાવવામાં આવ્યું હતું, અને લેસર દ્વારા પ્રકાશિત કણોની હિલચાલ વિડિઓ કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને રેકોર્ડ કરવામાં આવી હતી. અવલોકનો દર્શાવે છે કે પહેલા કણો અસ્તવ્યસ્ત રીતે આગળ વધે છે, અને પછી નિર્દેશિત ગતિ દેખાય છે, જે એમ્પૂલની દિવાલો પર પ્લાઝ્માના પ્રસાર સાથે સંકળાયેલ છે. અન્ય એકની શોધ થઈ છે: એમ્પૂલને હલાવવાની થોડીક સેકંડ પછી, કણો એકસાથે ચોંટી જવા લાગ્યા, જે એગ્લોમેરેટ બનાવે છે. સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ, સમૂહનું વિઘટન થાય છે. એકત્રીકરણ એ હકીકતને કારણે હોઈ શકે છે કે પ્રકાશની પ્રારંભિક ક્ષણોમાં કણો વિરુદ્ધ ચાર્જ મેળવે છે: હકારાત્મક - ફોટોઈલેક્ટ્રોનના ઉત્સર્જનને કારણે, નકારાત્મક - અન્ય કણોમાંથી ઉત્સર્જિત પ્લાઝ્મા ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહ દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે છે - અને વિપરીત ચાર્જ કણો એક સાથે વળગી રહે છે. એકબીજા સાથે.

મેક્રોપાર્ટિકલ્સની વર્તણૂકનું વિશ્લેષણ કરીને, વ્યક્તિ તેમના ચાર્જની તીવ્રતા (લગભગ 1000 ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ) નો અંદાજ લગાવી શકે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, કણો માત્ર એક પ્રવાહી માળખું બનાવે છે, જો કે કેટલીકવાર સ્ફટિકો દેખાય છે.

1998 ની શરૂઆતમાં, ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (PC MKC) ના રશિયન સેગમેન્ટમાં બોર્ડ પર સંયુક્ત રશિયન-જર્મન પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ પ્રયોગ હાથ ધરવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો હતો. દ્વારા પ્રયોગ સેટ અને તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો સંસ્થાના વૈજ્ઞાનિકોમેક્સ પ્લાન્ક ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર એક્સ્ટ્રાટેરેસ્ટ્રિયલ ફિઝિક્સ (જર્મની) અને રોકેટ એન્ડ સ્પેસ કોર્પોરેશન એનર્જિયાની ભાગીદારી સાથે રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સના આત્યંતિક રાજ્યોના થર્મોફિઝિક્સ.

સાધનસામગ્રીનું મુખ્ય તત્વ વેક્યૂમ પ્લાઝ્મા ચેમ્બર (ફિગ. 5) છે, જેમાં બે ચોરસ સ્ટીલ પ્લેટ્સ અને ચોરસ ગ્લાસ ઇન્સર્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સ્રાવ બનાવવા માટે દરેક પ્લેટ પર ડિસ્ક ઇલેક્ટ્રોડ્સ માઉન્ટ થયેલ છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સમાં પ્લાઝમામાં ધૂળના કણોને ઇન્જેક્ટ કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન ઉપકરણો હોય છે. પાર્ટિકલ ક્લાઉડને પ્રકાશિત કરવા માટે બે ડિજિટલ કેમેરા અને બે સેમિકન્ડક્ટર લેસર સહિત સમગ્ર ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ, એક જંગમ પ્લેટ પર માઉન્ટ થયેલ છે જે પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચરને સ્કેન કરવા માટે ખસેડી શકાય છે.

સાધનોના બે સેટ વિકસિત અને ઉત્પાદિત કરવામાં આવ્યા હતા: તકનીકી (તાલીમ તરીકે પણ ઓળખાય છે) અને ફ્લાઇટ. ફેબ્રુઆરી 2001 માં, બાયકોનુર ખાતે પરીક્ષણ અને પૂર્વ-ફ્લાઇટ તૈયારી પછી, ફ્લાઇટ કીટ ISS ના રશિયન સેગમેન્ટના સર્વિસ મોડ્યુલને પહોંચાડવામાં આવી હતી.

મેલામાઇન ફોર્માલ્ડિહાઇડ કણો સાથેનો પ્રથમ પ્રયોગ 2001 માં કરવામાં આવ્યો હતો. વૈજ્ઞાનિકોની અપેક્ષાઓ વાજબી હતી: પ્રથમ વખત, વિશાળ બિન-આદર્શતા પરિમાણ સાથે ત્રિ-પરિમાણીય ઓર્ડરવાળા ઉચ્ચ ચાર્જવાળા માઇક્રોન-કદના કણોની રચના મળી આવી હતી - ચહેરા-કેન્દ્રિત અને શરીર-કેન્દ્રિત જાળીવાળા ત્રિ-પરિમાણીય પ્લાઝ્મા સ્ફટિકો ( ફિગ. 7).

જો ઉચ્ચ-આવર્તન ઇન્ડક્શન ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો વિવિધ રૂપરેખાંકનો અને લંબાઈના પ્લાઝ્મા રચનાઓ મેળવવા અને અભ્યાસ કરવાની ક્ષમતા વધે છે. સજાતીય પ્લાઝ્મા અને તેને બાંધતી દિવાલ અથવા આસપાસના તટસ્થ ગેસ વચ્ચેના પ્રદેશમાં, વ્યક્તિ બંને વ્યક્તિગત ચાર્જ્ડ મેક્રોપાર્ટિકલ્સ અને તેમના જોડાણોના લેવિટેશન (હોવરિંગ)ની અપેક્ષા રાખી શકે છે. નળાકાર કાચની નળીઓમાં, જ્યાં સ્રાવ રિંગ ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે, તે પ્લાઝ્મા રચનાની ઉપર ફરે છે. મોટી સંખ્યામાંકણો દબાણ અને શક્તિના આધારે, કાં તો સ્થિર સ્ફટિકીય બંધારણો, અથવા ઓસીલેટીંગ કણો સાથેની રચનાઓ અથવા સંવહનીય કણોનો પ્રવાહ દેખાય છે. ફ્લેટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરતી વખતે, કણો નિયોનથી ભરેલા બલ્બના તળિયે ફરે છે અને એક ક્રમબદ્ધ માળખું બનાવે છે - પ્લાઝ્મા ક્રિસ્ટલ. અત્યાર સુધી, પૃથ્વી પરની પ્રયોગશાળાઓમાં અને પેરાબોલિક ફ્લાઇટની સ્થિતિમાં આવા પ્રયોગો કરવામાં આવી રહ્યા છે, પરંતુ ભવિષ્યમાં આ ઉપકરણોને ISS પર સ્થાપિત કરવાની યોજના છે.

પ્લાઝ્મા સ્ફટિકોના અનન્ય ગુણધર્મો (ઉત્પાદનમાં સરળતા, અવલોકન અને પરિમાણોનું નિયંત્રણ, તેમજ સંતુલન માટે ટૂંકા છૂટછાટનો સમય અને બાહ્ય વિક્ષેપનો પ્રતિસાદ) તેમને અત્યંત બિન-આદર્શ પ્લાઝમાના ગુણધર્મો અને મૂળભૂત ગુણધર્મો બંનેનો અભ્યાસ કરવા માટે ઉત્તમ પદાર્થ બનાવે છે. સ્ફટિકો પરિણામોનો ઉપયોગ વાસ્તવિક પરમાણુ અથવા પરમાણુ સ્ફટિકોનું અનુકરણ કરવા અને તેમાં સામેલ ભૌતિક પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે થઈ શકે છે.

પ્લાઝ્મામાં મેક્રોપાર્ટિકલ્સની રચનાઓ - સારું સાધનઅને માટે લાગુ સમસ્યાઓમાઈક્રોઈલેક્ટ્રોનિક્સ સંબંધિત, ખાસ કરીને માઈક્રો સર્કિટના ઉત્પાદન દરમિયાન અનિચ્છનીય ધૂળના કણોને દૂર કરવા સાથે, નાના ક્રિસ્ટલની રચના અને સંશ્લેષણ સાથે - નેનોક્રિસ્ટલ, નેનોક્લસ્ટર, પ્લાઝ્મા સ્પ્રે સાથે, કદ દ્વારા કણોને અલગ કરીને, વિકાસ નવા અત્યંત કાર્યક્ષમ પ્રકાશ સ્ત્રોતો, ઇલેક્ટ્રિક ન્યુક્લિયર બેટરી અને લેસરોની રચના, કાર્યકારી પ્રવાહી જેમાં કિરણોત્સર્ગી પદાર્થના કણો હોય છે.

છેવટે, એવી તકનીકો બનાવવાનું તદ્દન શક્ય છે કે જે પ્લાઝ્મામાં સસ્પેન્ડ કરેલા કણોને સબસ્ટ્રેટ પર નિયંત્રિત રીતે જમા કરવાની મંજૂરી આપે અને ત્યાં છિદ્રાળુ અને સંયુક્ત સહિત વિશેષ ગુણધર્મો સાથે કોટિંગ્સ બનાવે છે, તેમજ વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવતી સામગ્રીમાંથી મલ્ટિલેયર કોટિંગ્સ સાથે કણો બનાવે છે.

ઊભો રસપ્રદ કાર્યોમાઇક્રોબાયોલોજી, દવા, ઇકોલોજીમાં. ડસ્ટી પ્લાઝ્માના સંભવિત એપ્લિકેશનોની સૂચિ સતત વિસ્તરી રહી છે.

ચિત્રો માટે કૅપ્શન્સ

બીમાર. 1. સહસંબંધ ફંક્શન g(r) એ સંભાવના દર્શાવે છે કે જેની સાથે આ એકથી r અંતરે બીજો કણ મળી શકે છે. ઓરડાના તાપમાને 300 K (a) અને પ્લાઝમામાં 2170 K (b) તાપમાને હવાના પ્રવાહમાં CeO 2 કણો માટે, કાર્ય કણોનું અસ્તવ્યસ્ત વિતરણ સૂચવે છે. 1700 K (c) ના તાપમાને પ્લાઝમામાં, કાર્ય મહત્તમ હોય છે, એટલે કે, પ્રવાહી જેવું જ માળખું દેખાય છે.

બીમાર. 2. ડીસી ગ્લો ડિસ્ચાર્જમાં ડસ્ટી પ્લાઝ્માનો અભ્યાસ કરવા માટેની ઇન્સ્ટોલેશન એ નીચા દબાણ પર નિયોનથી ભરેલી ઊભી લક્ષી ટ્યુબ છે, જેમાં ગ્લો ડિસ્ચાર્જ બનાવવામાં આવે છે. અમુક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, સ્રાવમાં સ્થાયી સ્તર જોવા મળે છે - અસમાન તેજસ્વીતાના સ્થિર ઝોન. ધૂળના કણો ડિસ્ચાર્જ વિસ્તારની ઉપર જાળીદાર તળિયાવાળા કન્ટેનરમાં સમાયેલ છે. જ્યારે કન્ટેનરને હલાવવામાં આવે છે, ત્યારે કણો નીચે પડે છે અને સ્તરમાં અટકી જાય છે, ક્રમબદ્ધ રચનાઓ બનાવે છે. ધૂળને દૃશ્યમાન બનાવવા માટે, તેને ફ્લેટ લેસર બીમથી પ્રકાશિત કરવામાં આવે છે. વિખરાયેલા પ્રકાશને વિડિયો કેમેરા દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. મોનિટર સ્ક્રીન પર સ્પેક્ટ્રમના લીલા પ્રદેશમાં લેસર બીમ વડે ધૂળના કણોને પ્રકાશિત કરીને પ્લાઝ્મા-ડસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સની વિડિયો ઇમેજ છે.

બીમાર. 3. ગ્લો ડિસ્ચાર્જમાં, ક્રમબદ્ધ ધૂળનું માળખું દેખાય છે (a), જે ક્રિસ્ટલ (b) ની અનેક ઉચ્ચારણ મેક્સિમા લાક્ષણિકતા સાથે સહસંબંધ કાર્ય g(r) ને અનુરૂપ છે.

બીમાર. 4. વિસ્તરેલ ધૂળના કણો (આકારમાં નળાકાર) ચોક્કસ સામાન્ય ધરીની સમાંતર રેખાઓ બનાવે છે. આ સ્થિતિને મોલેક્યુલર સાથે સાદ્રશ્ય દ્વારા પ્લાઝ્મા લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ કહેવામાં આવે છે પ્રવાહી સ્ફટિકો, જ્યાં લાંબા અણુઓના અભિગમમાં પસંદગીની દિશા હોય છે.

બીમાર. 5. ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS) પર ડસ્ટ પ્લાઝ્માનો અભ્યાસ કરવા માટે વેક્યુમ પ્લાઝ્મા ચેમ્બર.

બીમાર. 6. રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસના એક્સ્ટ્રીમ સ્ટેટ્સના થર્મોફિઝિક્સની સંસ્થાએ ઉચ્ચ-આવર્તન લો-પ્રેશર ડિસ્ચાર્જમાં પ્લાઝ્મા સ્ફટિકોનો અભ્યાસ કરવા માટે એક વિશિષ્ટ ઇન્સ્ટોલેશનનું નિર્માણ કર્યું છે. ક્રિસ્ટલ માળખુંજ્યારે સ્પેક્ટ્રમના લીલા અને લાલ વિસ્તારોમાં લેસર બીમ દ્વારા ધૂળના કણો પ્રકાશિત થાય છે ત્યારે સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન થાય છે.

બીમાર. 7. પ્લાઝ્મા-ધૂળની રચનાના ત્રણ આડી સ્તરોમાં ધૂળના કણોની રચનાઓ: શરીર-કેન્દ્રિત જાળી (ઉપર), ચહેરા-કેન્દ્રિત જાળી (મધ્યમાં) અને ષટ્કોણ ક્લોઝ પેકિંગ (નીચે) સાથે.

નવેમ્બરમાં, એવી જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે ISS પર પ્લાઝમા ક્રિસ્ટલના પ્રયોગને સમાપ્ત કરવામાં આવશે. પ્રયોગ માટે વિશેષ સાધનો કાર્ગો જહાજ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન પર મૂકવામાં આવ્યા હતા અને તેની સાથે પેસિફિક મહાસાગરમાં સળગાવી દેવામાં આવ્યા હતા. આમ કદાચ સૌથી પ્રસિદ્ધ અવકાશ પ્રયોગની લાંબી વાર્તાનો અંત આવ્યો. હું તેના વિશે વાત કરવા માંગુ છું અને સામાન્ય રીતે ISS પર વિજ્ઞાન વિશે થોડી વાત કરવા માંગુ છું.

શોધો ક્યાં છે?

પ્રયોગ વિચાર

પ્રયોગના પ્રથમ સંસ્કરણમાં (ચિત્રમાં), ધૂળવાળા પ્લાઝ્મા સાથેનો એક એમ્પૂલ સૂર્યના કિરણો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યો હતો, પ્લાઝ્મામાં ધૂળ લેસર દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી, અને પ્રકાશિત વિસ્તાર કેમેરા પર ફિલ્માવવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ, વધુ જટિલ પ્રાયોગિક સેટઅપ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. "બ્લેક બેરલ" જે "આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન" સાથે બળીને ખાખ થઈ ગયું હતું તે પહેલેથી જ ત્રીજી પેઢીનું સ્થાપન હતું.

પરિણામો

સંભાવનાઓ

• ડસ્ટી પ્લાઝ્મામાં અનન્ય ગુણધર્મો સાથે નેનોમટેરિયલ્સની રચના.


• ધૂળવાળા પ્લાઝ્મામાંથી સામગ્રીને સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવી અને નવા પ્રકારના કોટિંગ્સ મેળવવી - મલ્ટિલેયર, છિદ્રાળુ, સંયુક્ત.


• ઔદ્યોગિક અને કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જનમાંથી હવા શુદ્ધિકરણ અને માઇક્રોસિર્કિટ્સના પ્લાઝ્મા એચિંગ દરમિયાન.


• નિર્જીવ પદાર્થોનું પ્લાઝ્મા વંધ્યીકરણ અને જીવંત પ્રાણીઓ પર ખુલ્લા ઘા.


કમનસીબે, આ બધી સુંદરતા દસ વર્ષ કરતાં પહેલાં ઉપલબ્ધ થશે નહીં. કારણ કે કાર્યના પરિણામોના આધારે, પ્રાયોગિક એપ્લાઇડ ઇન્સ્ટોલેશન્સ, પ્રોટોટાઇપ્સ, પરીક્ષણો અથવા ક્લિનિકલ અભ્યાસ હાથ ધરવા અને મોટા પાયે ઉત્પાદનનું આયોજન કરવું જરૂરી છે.