ಮನೆಯಲ್ಲೇ ತಯಾರಿಸುವ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಗ್ಲಾಸ್-ಟು-ಮೆಟಲ್ ಸೀಲ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು
ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಕೇವಲ ಒಂದು ಕಲ್ಪನೆಯಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ. ನೀವು ಲೋಹದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನ ಕವಚದೊಳಗೆ ಸೀಲ್ ಮಾಡಬೇಕು. ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಅನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಲೇ ನೀವು ಇದನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಮುಖ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ (thermal expansion). ಲೋಹ ಮತ್ತು ಗಾಜು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ. ತಂಪಾದಾಗ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅವು ಒಂದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು 'ಕೋಫಿಶಿಯೆಂಟ್ ಆಫ್ ಥರ್ಮಲ್ ಎಕ್ಸ್ಪಾನ್ಶನ್' (Coefficient of Thermal Expansion) ಅಥವಾ CTE ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ದರಗಳು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದಿದ್ದರೆ, ಒತ್ತಡವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಒತ್ತಡವು ಬಿರುಕುಗಳು ಅಥವಾ ಸೋರಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸೋರಿಕೆಯಾದ ಟ್ಯೂಬ್ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೀಡಾಗುತ್ತದೆ. ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಲು, ನಿಮಗೆ ಮೂರು ವಿಷಯಗಳು ಬೇಕು:
- ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾದ CTEಗಳು: ಗಾಜು ಮತ್ತು ಲೋಹವು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ದರದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮತ್ತು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುವಂತಿರಬೇಕು. ಇದು ತಂಪಾಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
- ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ (Adhesion): ಗಾಜು ಲೋಹಕ್ಕೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರ ಇರಬೇಕು. ಪದರವು ತುಂಬಾ ದಪ್ಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದು ಉದುರಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪದರವು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾಗಿದ್ದರೆ, ಗಾಜು ಸರಿಯಾಗಿ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.
- ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (Mechanical Strength): ಗಾಳಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆದ ನಂತರ, ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವಷ್ಟು ಬಲವಾದ ಬಂಧವಿರಬೇಕು.
DIY ತಯಾರಕರು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾದ ಸೀಲ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಅಂದರೆ, ಈ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಎಂದರ್ಥ.
ಗಾಜಿನಿಗಾಗಿ, Borosilicate glass ಬಳಸಿ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಾಜಿಗಿಂತ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತವನ್ನು (thermal shock) ಉತ್ತಮವಾಗಿ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಸುವುದು ಸುಲಭ.
ಲೋಹಕ್ಕಾಗಿ, ವಿಶೇಷ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ:
- Kovar: ಈ ನಿಕಲ್-ಕೋಬಾಲ್ಟ್-ಅಯರನ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು Borosilicate glass ಗಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಇದರ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ದರಗಳು ಬಹುತೇಕ ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ.
- Dumet Wire: ಇದು ತಾಮ್ರದ ಲೇಪಿತ ನಿಕಲ್-ಅಯರನ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ. ಇದು ಕೆಲವು ವಿಧದ ಗಾಜಿನ ಲೀಡ್ಗಳಿಗೆ (glass leads) ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಹೊಂದಿಸುವುದು ಒಂದು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಟ್ಯೂಬ್ ಮತ್ತು ಒಡೆದ ಗಾಜಿನ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.