ஜேம்ஸ் வேப் தொலை நோக்கியின் வெப்ப மேலாண்மை பற்றிய ஓர் இழை.

https://twitter.com/kabilan_pari_/status/1473911087678427136

1. விண்வெளி துறையில் பல சிக்கலான சவால்கள் இருப்பினும் அதில் முக்கியமான ஒன்று வெப்ப மேலாண்மை.கருவிகளை மிக சரியான வெப்ப நிலையில் வைக்க வேண்டும் எனில் மிக துல்லியமான வெப்ப மேலாண்மை அவசியம். அந்த வகையில் தற்போது ஏவப்படவுள்ள ஜேம்ஸ் வேப் தொலை நோக்கியின் வெப்ப மேலாண்மை பற்றிய ஓர் இழை

2.இந்த தொலைநோக்கியானது மனித வரலாற்றிலேயே ஒரு புதிய மைல் கல்லாக அமையும். பிரபஞ்சத்தின் அறிய படாத பக்கங்களை பார்க்கும் கண்களாக இருக்கும் என்பதில் எந்த மாற்று கருத்தும் இருக்கபோவதில்லை.

1

3.இந்த டெலஸ்கோப் முதன்மையாக மங்கலான மற்றும் மிகத் தொலைதூரப் பொருட்களிலிருந்து வரும் அகச்சிவப்பு ஒளியைக் கவனிக்கும். அந்த மங்கலான வெப்ப சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிய, தொலைநோக்கியே மிகவும் குளிராக இருக்க வேண்டும்.

4. தொலைநோக்கியை ஒளி மற்றும் வெப்பத்தின் வெளிப்புற மூலங்களிலிருந்து (சூரியன், பூமி மற்றும் சந்திரன் போன்றவை) மற்றும் கண்காணிப்பகத்தால் வெளியிடப்படும் வெப்பத்திலிருந்து பாதுகாக்க இது 

5-அடுக்கு டென்னிஸ் கோர்ட் அளவிலான சூரியக் கவசத்தை கொண்டுள்ளது.5.இந்த சூரியக் கவசமானது எப்போதும் சூரியன்/பூமி/சந்திரன் மற்றும் தொலைநோக்கிக்கு இடையில் இருக்கும்.இது தொலைநோக்கியை 50 °K (-370°F, அல்லது -223°C)க்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலைக்கு குளிர்விக்க அனுமதிக்கும்.

@kabilan_pari_

·

23h

6.அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு கருவிகள் (NIRCam, NIRSpec, FGS/NIRISS) passive cooling system மூலம் சுமார் 39°K (-389°F, -234°C) இல் வேலை செய்யும். நடு அகச்சிவப்பு கருவி 7°K (-447°F, -266°C) வெப்பநிலையில் ஹீலியம் குளிர்சாதனப் பெட்டி அல்லது கிரையோகூலர் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி செயல்படும்.

Kabilan @kabilan_pari_ · 23h 7.இந்த சன்ஷீல்ட் குளிர்ச்சியான சூழலை வழங்குவதோடு, வெப்ப நிலைத்தன்மையான சூழலையும் வழங்குகிறது. ஆனால் நாம் நினைப்பது போல விண்வெளியில் இந்த வெப்ப சமநிலையை அடைவது, அவ்வளவு எளிதான காரியம் அல்ல.பொதுவாக, வெப்ப பரிமாற்றம் 3 வகைகளில் நிகழும் . Kabilan @kabilan_pari_ · 23h 8. (a)வெப்பகடத்தல்{திண்மபொருட்கள் வழியாக} (b) வெப்ப சலனம் {பாய்மங்கள் =திரவம் ,வாயுக்கள் வழியாக} (c) வெப்ப கதிர் வீச்சு {வெற்றிடத்தில் வழியாக} விண்வெளியில் முழுவதுமாகா வெற்றிடம் இருப்பதால் வெப்ப கதிர்வீச்சு பரிமாற்றம் மட்டுமே நிகழ்ழும்.

9.Radiation heat transferஐ  தடுக்க இந்த சூரியக் கவசமானது  ஒரு சில சிறப்பு பண்புகளை

(இளகுவான, விண்வெளி சுழலில் சிதையாத,சூரிய கதிர் வீச்சில் உரு குலையாத, வெப்ப நிலை மாற்றதால் வடிவம் மாறாத ,மற்றும் அதிக பிரதிபலிக்கும் தன்மை...)கொண்ட பொருட்கலாள் தான்  உருவாக்க முடியும்.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

23h

10.மேற்கொண்ட பண்புகளுடன் பொருந்தி போகும்  ஒரு படலம் தான் கப்டன்,1960களின் பிற்பகுதியில் உருவாக்கப்பட்ட கப்டன், பாலிமைட் படலமாகும்.  இது ஒரு ஒளி ஊடுரவும் படலமாகும், கப்டன் அதிக வெப்ப-எதிர்ப்பு மற்றும் -269 °C முதல் +400 °C  வரையிலான பரந்த அளவிலான வெப்பநிலைகளில் நிலையானதாக உள்ளது.

11.இந்த அதிக வெப்பநிலையில் இது உருகவோ அல்லது எரிவதோ இல்லை. பிரதிபளிப்பிற்க்கும் தன்மைகாக இதன்மேல் ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் 100nm தடிமனில் அலுமினியம் பூசப்பட்டுள்ளது. கப்டனினால் ஆன ஐந்து அடுக்குகளில்,முதல் அடுக்கு  0.05mm தடிமன் கொண்டது, மற்றவை அனைத்தும் 0.025mm தடிமன் கொண்டது.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

23h

12.சூரியனை எதிர்கொள்ளும் பக்கத்தில் (அடுக்கு 1 மற்றும் அடுக்கு 2) சூரியனின் வெப்பத்தை மீண்டும் விண்வெளியில் பிரதிபலிக்கும் வகையில் 50nm "டோப்-சிலிக்கான்" பூச்சுடன் உள்ளது.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

23h

13.சிலிக்கான் அதிக உமிழ்வைக் (emissivity )கொண்டுள்ளது, அதாவது இது அதிக வெப்பத்தையும் ஒளியையும் வெளியிடுகிறது மற்றும் சூரியனின் வெப்பத்தை அதன் அடியில் அமைந்துள்ள அகச்சிவப்பு கருவிகளை அடைவதைத் தடுக்கிறது.

1

1

10

Kabilan

@kabilan_pari_

·

23h

14.அதிக-பிரதிபலிப்பு அலுமினியப் பரப்புகளும் சூரியக் கவச அடுக்கின் விளிம்புகளில் உள்ள இடைவெளிகளிலிருந்து மீதமுள்ள ஆற்றலைத் பிரதிபலிக்கும். Source::https://nasa.gov

அடுத்து, பொறியியல் அற்புதமான cryo cooler.

15)James Webb space telescope இன் வெப்ப மேலாண்மை பற்றிய தொகுப்பின் தொடர்ச்சியே இந்த பதிவு., சூரியனில் இருந்து வரும் வெப்பத்தை ஷில்டு தடுத்தாலும், MIRI செயல்பட சரியாக 7 கெல்வின்க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் இருக்க வேண்டும். இதை சன்ஷீல்ட்டினால் அடைய முடியாது.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

16)ஆகவே,கிரையோ கூலரால் குளிர்விக்க படுகிறது. [absolute zero Kelvi= 0 K/-273°C/-459°F வெப்பநிலை தான் மிக குறைந்த வெப்ப நிலை,இந்த நிலையில் அணுக்களின் இயக்கம் மற்றும் வெப்பம் இருக்காது]ஆக 7 K அடைவது தான் முதலாவது சவால். இரண்டாவது சவாலுக்கு முன் இதை கொஞ்சம் கற்பனை செய்துபாருங்கள்.

@kabilan_pari_

·

2h

17)நாம் ஜூம் செய்து போட்டோ எடுக்கும் போது சிறு அசைவும் அந்த போட்டோவை வீணடிக்கும். பல பில்லியன் லைட் இயர்ஸ் தொலைவில் இருந்து வரும் சகிம்சையை மிக மிகக் சிறிய அசைவும் பாழாக்கிவிடும்.எனவே,இதை கருத்தில் கொண்டு துள்ளியமாக சமன்படுத்தப்பட்ட பிஸ்டன்கள் மற்றும்,

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

18)நேர்த்தியான மெஷீனிங்கினால் பல நூறு மில்லியன் டாலர் பொருட்செலவில் உருவாக்கபட்டுது தான் இந்த அமைப்பு.இது மொத்தம் மூன்று தொகுப்புகளை கொண்டுள்ளது 

1) Cryocooler Compressor Assembly -CCA

2)Cryocooler Tower Assembly -CTA

3)Cryocooler Head Assembly-CHA

19)CCA இல் உள்ள இரண்டு 2-சிலிண்டர் கிடைமட்ட எதிரெதிர் பிஸ்டன் பம்ப்கள் மட்டுமே கிரையோகூலரில் உள்ள நகரும் பாகங்கள், மேலும் கிடைமட்டமாக எதிர்க்கும் பிஸ்டன்களை நன்றாக சமன் செய்து டியூன் செய்து கிட்டத்தட்ட சரியான எதிர்ப்பில் நகர்த்துவதால், அதிர்வு பெரும்பாலும் ரத்து

 செய்யப்படுகிறது.

Kabilan

20)CCA இல் உள்ள ப்ரீகூலரில் உள்ள பல்ஸ் டியூப் கூலிங் மற்றும் Cryocooler Head Assemblyயில் உள்ள ஜூல்-தாம்சன் எஃபெக்ட் கூலிங் ஆகியவற்றில் நகரும் பாகங்கள் இல்லை. CCA ஒரு ஹீட் பம்ப்,

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

21)இந்த ஹீட் பம்ப் ஆனது pre cooler உடன் கட்டமைகபட்டுஇருக்கும். அது 14 Kயில் 1/4 வாட் குளிரூட்டும் சக்தியை ஒருவாகும்.இதனால் குளிர்விக்கபட்ட ரெப்ரிட்ஜரெண்ட், ஒரு அதிதிறன் மிக்க பம்ப் மூலம் MIRI க்கு அனுப்பப்படும்.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

22)இந்த pre cooler ஆனது,இரு எதிர் எதிர் கிடைமட்ட பம்ப்பை கொண்டிருக்கும்.இது pulse tube பயன்படுத்தி ஹீலியத்தை குளிர்விக்கும்.pulse tubeல்  இருந்து regeneratorக்கு ஒலி வழியாக வெப்பம் கடத்தபடுகிறது, மற்றும் ஒரு ஜோடி பம்ப்புகள் pre coolerல் இருந்து ஹீலியத்தை பிரித்து அனுப்புகிறது.

·23)CCA,தொலைநோக்கிஇன் மையபகுதியில்,கண்காணிப்பு மையத்தின் சூரியனை எதிர்கொள்ளும் "சூடான" பக்கத்தில் அமைந்துள்ளது,இது Integrated science instrument module க்கு சுமார் 10 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள MIRIக்கு பிளம்பிங் மூலம் குளிர்ந்த ஹீலியம் வாயுவை முன்கூட்டியே குளிர்வித்து பம்ப் செய்கிறது.

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

24)CCA,  CTAவழியாக  ISIM இல் தங்க முலாம் பூசப்பட்ட 2 mm விட்டம் கொண்ட ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் குழையினால் இன்னைக்கபட்டிருக்கும்.CTA ஆனது ISIM இல் இருக்கும் Cryocooler Cold Head Assembly(CHA) எனப்படும் கிரைகூலரின் இறுதிப் பகுதியுடன் இணைக்கிறது.

2h

25)CHA பிளம்பிங்கிற்குள், தங்க முலாம் பூசப்பட்ட உருளையின் உள்ளே, ஒரு பெரிய காபி கப்பபின் அளவு மற்றும் வடிவம், ஒரு சிறிய (1mm) துவாரமாகும், இது குளிரூட்டப்பட்ட ஹீலியம் குளிரூட்டி வழியாக செல்கிறது, இதன் விளைவாக ஹீலியம் வாயு விரிவாக்கம் மற்றும் இறுதி குளிர்ச்சி ஏற்படுகிறது

.26)சுமார் 6 K வரை, ஜூல்-தாம்சன் (JT) விளைவினால் உன்டாகிறது. இந்த குளிரூட்டப்பட்ட ஹீலியம் 2mm குழாய்கள் வழியாக MIRI டிடெக்டர்களின் பின்புறத்தில் இணைக்கப்பட்ட உள்ளங்கை அளவிலான செப்புத் தொகுதிக்கு செல்கிறது. இதன் விளைவாக MIRIயின் டிடெக்டர்கள் 6.2 K வரை குளிர்விக்கப்படுகிறது.

Kabilan

@kabilan_pari_

26)சுமார் 6 K வரை, ஜூல்-தாம்சன் (JT) விளைவினால் உன்டாகிறது. இந்த குளிரூட்டப்பட்ட ஹீலியம் 2mm குழாய்கள் வழியாக MIRI டிடெக்டர்களின் பின்புறத்தில் இணைக்கப்பட்ட உள்ளங்கை அளவிலான செப்புத் தொகுதிக்கு செல்கிறது. இதன் விளைவாக MIRIயின் டிடெக்டர்கள் 6.2 K வரை குளிர்விக்கப்படுகிறது.

Translate Tweet

10:02 PM · Dec 23, 2021·Twitter for Android

2

 Likes

Kabilan

@kabilan_pari_

·

2h

Replying to 

@kabilan_pari_

27) பல காரணிகளாள் பிறிந்துள்ள மனித இனமானது, பிரபஞ்சத்தின் பார்வையில் ஒரு மிகச்சிறு புள்ளி மட்டும் தான். எல்லைகளை கடந்து மனிதனின் வளர்ச்சியை கொண்டாடுவோம்.தங்களின் பொன்னான நேரத்திற்கு நன்றி,

வணக்கம்.Folded handsFolded handsFolded handssourse  https://jwst.nasa.gov/content/about/innovations/cryocooler.html