13 ท่อทางสารความเย็นไครโอเจนิกส์
รูปท่อทาง
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
ประสิทธิภาพการส่งผ่านสารความเย็นของไครโอเจนิกส์จะดีหรือไม่ดีนั้น ขึ้นอยู่กับท่อทางส่งที่มีฉนวนป้องกันอย่างดี ฉนวนในที่นี้จะมีบางส่วนเป็นสุญญากาศโดยเรียกกันว่า แจ็กเก็ตสุญญากาศ (Vacuum jacket)
ซึ่งบางส่วนจะมีไนโตรเจนเหลวคอยทำหน้าที่เป็นฉนวน ที่สามารถป้องกันความร้อนที่มาในรูปแบบ การนำ การพา และการแผ่รังสีได้เป็นอย่างดี
รูปท่อทางที่ใช้ในไครโอเจนิกส์
รูปแสดงภาคตัดขวางของท่อส่งผ่านอย่างง่าย
จากรูปด้านบนแสดงให้เห็นภาคตัดขวางของรูท่อทางส่งผ่าน โดยท่อตรงกลางภายในนั้นเป็นส่วนที่สารความเย็นไครโอเจนิกส์ไหลผ่าน ต่อจากท่อภายในจะเป็นช่องที่อยู่ของไนโตเจนเหลว ถัดออกมาเป็นฉนวนป้องกันความร้อนอย่างดี ชั้นนอกสุดที่ติดกับท่อด้านนอกเป็นที่อยู่ของสุญญากาศที่เป็นแจ็กเก็ตคลุมป้องกันท่อภายในอีกที
รูปภาคตัดขวางของท่อแบบโปรตอน
รูปด้านบนเป็นท่อส่งสารความเย็นอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ท่อโปรตอน (Proton tube) โครงสร้างภายในมีความคล้ายคลึงกับท่อในแบบแรก แต่จะมีชั้นท่อของสารความเย็นเพิ่มขึ้นมาเป็น ประกอบไปด้วยฮีเลียมเฟสหนึ่ง และฮีเลี่ยมเฟสที่สอง
จุดประสงค์ก็เพื่อให้เกิดความเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด ภายในท่อทางภายในประกอบไปด้วย ท่อเหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel tubing) ที่ซ้อนกันภายใน
รูปท่อทาง
นอกจากนี้ก็ยังมีที่อยู่ของช่องสุญญากาศ, มีที่อยู่ของฉนวนยวดยิ่ง (Superinsulation), ช่องว่าง (ในรูปไม่ได้ทำการแสดงเอาไว้), ช่องที่อยู่ของไนโตรเจนเหลว, ฮีเลียมเฟสสอง และท่อภายในสุดคือฮีเลี่ยมเฟสหนึ่ง ตามลำดับ
ท่อทางที่เป็นฉนวนสุญญากาศที่ติดกับฮีเลียมเฟสหนึ่งนั้นมีการห่อหุ้มท่อถึง 60 ชั้นต่อความหนาหนึ่งนิ้ว ส่วนไนโตรเจนเหลวที่คอยคลุมเป็นฉนวนนั้นนอกจากเป็นฉนวนแล้วยังทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอีกด้วย
ท่อภายในสุดเป็นฮีเลียมเฟสสองเป็นท่อที่ออกมากจาก แม็กเน็ตสตริง (Magnet string) ทางออกของแม็กเน็ตสตริง จะเป็นฮีเลียมเหลว
ฮีเลียมทั้งสองเฟสจะเป็นสถานะของไหลสองสถานะคือก๊าซ (ฮีเลียมเฟสหนึ่ง) และของเหลว (ฮีเลียมเฟสสอง) การสัมผัสกันของฮีเลียมทั้งสองเฟส ซึ่งหลายคนอาจคิดว่ามันเป็นการส่งถ่ายความร้อนแบบการนำความร้อน หรือเป็นรูปแบบอื่น
ในความเป็นจริงแล้วท่อ 2 ท่อไม่ได้มีกริยาการแลกเปลี่ยนความร้อนกันมากนัก ก๊าซฮีเลียมเฟสหนึ่งไหลย้อนเข้าไปเป็นฮีเลียมเฟสสองในท่อตรงกลาง ที่มีการขยายตัวหลังออกจากแม็กเน็ตสตริง ดังนั้นการทำฮีเลียมให้มีสองเฟสจะช่วยเพิ่มความเย็นที่จะนำไปใช้ต่อไป
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“จะทำได้ หรือไม่ได้
นั่นไม่ใช่ปัญหา
แต่ปัญหา ก็คือ
เมื่อไหร่ คุณถึงจะตัดสินใจที่จะทำต่างหาก”
