Рентген из Скотча! Техника высокого вакуума. X-ray of scotch tape!

YOUTUBE · 27.11.2025 05:05

Ключевые темы и таймкоды

Введение

0:00
  • Обсуждение возможности получения рентгеновского излучения из скотча.
  • Упоминание о статье в научно-популярном журнале и видеоролике, подтверждающем реальность процесса.
  • Решение автора воспроизвести эксперимент.

Теория триболюминесценции

0:44
  • Объяснение триболюминесценции как свечения при разрушении кристаллических тел.
  • Примеры световых вспышек при дроблении сахара и раскалывании конфет.
  • Предполагаемая причина свечения — возбуждённые атомы азота в воздухе.

История исследований

1:17
  • Первое наблюдение рентгеновских лучей при изучении триболюминесценции в 1930 году.
  • Исследования триболюминесценции при разматывании клейких лент.
  • Сообщение учёных из Калифорнийского университета о рентгеновском излучении в 2008 году.

Механизм излучения

2:09
  • Описание процесса отслаивания ленты скотча и образования наночастиц клея.
  • Возбуждение атомов азота ультрафиолетовым излучением и ионизация атомов клейкого вещества.
  • Возникновение разности потенциалов и рентгеновского излучения в вакууме.

Подготовка к эксперименту

3:25
  • Необходимость получения высокого вакуума в камере.
  • Выбор масляного вакуумного насоса китайской фирмы Валио.
  • Характеристики насоса: предельное давление 15 микрон, производительность 51 литр в минуту.

Измерение давления

5:15
  • Использование цифрового вакуумметра для измерения давления.
  • Проверка насоса с помощью вакуумметра.
  • Логарифмическая зависимость снижения давления.

Создание вакуумной камеры

7:05
  • Изготовление цилиндрического резервуара из латуни объёмом 1 литр.
  • Установка смотрового окна и штуцера для откачивания воздуха.
  • Герметизация соединений с помощью эпоксидного клея.

Проблемы с откачкой

9:16
  • Невозможность откачать камеру ниже 50 микрон.
  • Интенсивное испарение молекул скотча под вакуумом.
  • Увеличение давления при разматывании скотча.

Поиск решения

10:05
  • Изучение способов получения высокого вакуума.
  • Описание диффузионного паромасляного насоса как более доступного варианта.
  • Принцип работы насоса: разогрев масла, образование струй пара, конденсация паров.
  • Необходимость принудительного охлаждения стенок насоса.

Выбор и описание насоса

11:30
  • Приобретён дешёвый диффузионный паромасляный насос марки Н-0,025-2, законсервированный с 1992 года.
  • Насос имеет воздушное охлаждение, вентилятор центробежного типа и электронагреватель мощностью 230 Вт.
  • Внутри кожуха насоса находится стекловата для теплоизоляции.

Конструкция насоса

12:30
  • Под металлической крышкой входного фланца находится уплотнительное кольцо из вакуумной резины.
  • Внутри корпуса расположена кольцевая ловушка из меди для улавливания паров масла.
  • Алюминиевый паропровод трёхступенчатый, с соплами вокруг основания конуса.
  • Предельное остаточное давление насоса составляет от 10⁻⁶ до 10⁻⁷ мм рт. ст.

Необходимость форвакуума

13:32
  • Для работы диффузионного насоса требуется предварительное разряжение форвакуум.
  • Используется дополнительный пластинчато-роторный насос, подключённый к выходному патрубку диффузионника.

Подготовка вакуумной камеры

14:04
  • Собран сварочный пост, сварен фланец из медной трубы или листа латуни.
  • Вакуумная камера адаптирована под диффузионный насос.

Заправка масла и начало испытаний

14:35
  • Залито 15 мл вакуумного масла ВМ-5.
  • Система откачивается механическим насосом, давление понизилось до 125 микрон.
  • Диффузионный насос запущен при давлении 100 микрон и ниже.

Результаты испытаний

15:52
  • После прогрева насос стабильно уменьшает давление.
  • Остаточное давление достигло 0,75 микрона.

Подготовка к эксперименту

16:28
  • Используется усиливающий экран РС-240 и дозиметр.
  • Начинается откачка с механическим насосом, давление снижается до 118 микрон.

Проведение эксперимента

17:40
  • При размотке скотча на экране появляются зелёные вспышки света.
  • Интенсивность вспышек меньше, чем в видеоролике журнала «Нейчера».

Проблемы с насосом

18:49
  • Во время четвёртого запуска остаточное давление не опускалось ниже 3 микрон.
  • Проблема не решена, вспышки стали редкими и слабыми.

Измерение мощности дозы

19:23
  • Использован дозиметр Ро