Showing posts with label toiminnan ohjaus. Show all posts
Showing posts with label toiminnan ohjaus. Show all posts

Tuesday, September 13, 2016

Toiminnanohjausjärjestelmät ovat kaikkien työstökoneiden sekä fysikaalisten välineiden toimivuuden takana

Laserkoe
(lehtikuvaa)

Kun puhutaan työstökoneista kuten lasereista, joiden kehittämä lämpötila on erittäin korkea, ja esimerkiksi laser-elementin lämpeneminen pitää estää, jotta tuo väline ei tuhoudu lämpölaajenemisen seurauksena, niin tullaan tilanteeseen, jossa insinöörityön pitää olla erittäin hyvää. Eli laser-elementillä tarkoitetaan laserin sisällä olevaa sauvaa, jonka päissä on kaksi peiliä, joista toinen on varustettu pienellä reiällä. Tuon elementin sisällä olevaan väliaineeseen muodostuu tuo säde, kun sitä valaistaan loisteputkella tai siihen pääsee esimerkiksi auringon valoa. Lasersäde syntyy kun valo kimpoilee peilien välissä,  ja valonsäteeseen pumpataan lisää energiaa. Tuon elementin valmistamisessa pitää muistaa se, että siinä pitää käyttää vain puhtaita aineita, mikäli halutaan täysin samaa valon aaltopituutta kehittävä laite. Laserelementissä ei saa olla ilmakuplia, jotka pilaavat sen homogeenisuuden, ja altistavat sen lämpölaajenemisen aiheuttamalle piertoutumiselle.

Laserelementti voidaan täyttää joko kaasulla, kuten hiilimonoksidilla, jolloin syntyy erittäin voimakas infrapunainen säde, joka on joskus aiheuttanut vahinkoja laboratorioissa, kun se on vahingossa polttanut seinään reiän. Toisaalta tuo elementti voidaan tehdä esimerkiksi piistä eli erittäin puhtaasta lasista, josta on poistettu kaikki epäpuhtaudet sekä ilmakuplat. Tuo lasi voidaan värjätä punaiseksi rubidiumilla, mikä tekee siitä erittäin voimakkaan välineen. Samoin laser-elementtejä voidaan valmistaa myös hiilestä, jota puristetaan kovassa lämpötilassa sekä suuressa paineessa niin, että se saa kiteisen ja läpinakyvan muodon, jolloin kyseessä on erittäin vahva eräänlainen keinotimantti, mikä kestää lähes mitä mekaanisia iskuja vain. Laserin suunnittelussa pitää muistaa sellainen asia, että siinä pätee samanlaiset mekaniikan säännöt kuin muissakin insinööritöissä pätee. Eli tuo laite ei saa olla liian tiukka, vaan lasersauvalle pitää jättää tilaa, jotta se pääsee laajenemaan sekä venymäään, kun siihen suunnataan säteilyä.

Tuolloin voidaan laserin käyttölämpötila nostaa vielä suuremmaksi kuin ns. "ahtaan sovituksen mallissa", jossa elementti ei pääse liikkumaan kuoren sisällä.  Ja toki nuo laserlaitteet tai niiden elementit voidaan varustaa lämpöantureilla, joilla sitten mitataan elementin lämpötilaa, ja sitten laserlaitteisto katkaisee virran jos laite on liian kuuma. Jos puhutaan kannettavista laserkivääreistä, niin silloin olisi varmasti tärkeää varustaa laite ohituskytkimellä, jolla tuo lämpöanturi voidaan ohittaa, jos siihen on tarvetta. Toki lasersauva voidaan varustaa myös jäähdytysiivillä, jotka auttavat pitämään sen lämpötilan aisoissa. Tuo lämmönsäätelyelementti voidaan asentaa niin, että loisteputket pääsevät valaisemaan tuota elementtiä sen välistä. Kun puhutaan jalkaväen käyttöön tarkoitetusta laseraseesta, niin yleensä noiden välineiden vastustajat väittävät, että niihin tarvittava sähkövirta on vaikeaa tuottaa.

Mutta yleensä ei muisteta sitä, että nuo laitteet voivat käyttää tavalisia viestilaitteisiin tarkoitettuja akkuja, mutta kirkkaassa päivänvalossa tuollainen laserkivääri ei tarvitse mitään energianlähteitä, vaan riittää että aseessa oleva luukku avataan, ja se päästää sitten auringonvalon valaisemaan sen elementtiä. Tällöin aseessa ei tarvita mitään muuta kuin avautuva luukku, joka sitten voi olla käsikäyttöinen. Ja vasta yöllä tai hämärässä siihen sitten työnnetään tuo aktiivinen laser-osa, mikä tarvitsee sähkövoimaa toimiakseen. Tuo laseraseen akku voidaan naamioida tavallisen rynnäkkökiväärin lippaaksi, ja sen valonlähteenä voidaan käyttää tavallisia loisteputkia, jotka pakataan rynnäkkökiväärin kuorten sisään.

Tai sitten käytetään asetyleenilamppua, jolla saadaan aikaan erittäin voimakas valoteho, mutta noita polttoaineita sitten joudutaan kantamaan selässä, jolloin saattaa tulla vaikeuksia maastouduttaessa Eli tuolloin voi henkilö joutua tulitukseen, mutta nuo laser-rynnäkkökiväärit ovat oikeastaan vain rynnäkkökivääreitä, joiden liipasimen paikalla on keinukytkin, joka käyttää laseralaitteistoa, tai sitten tuo päivänlavaloa käyttävää versiota voidaan käyttää vetämällä sen ulko-osia taakse ja eteen, jolloin saadaan aikaan halutun pituisia välähdyksiä. Mutta sitä, että kuinka pitkälle tällainen väline sitten kantaa tehokkaasti on vaikea arvioida, koska sen teho riippuu siitä, että kuinka kirkkaasti aurinko paistaa, mutta kiertoradalla olevassa satelliitissa taas tuon välineen teho on stabiili, koska ilmakehän muutokset kuten pilvet eivät häiritse tuon laser-elementin saanaa auringonvaloa, ja näin voidaan luoda tappajasatelliitti, joka käyttää auringonvalosta tehonsa saavaa hiilimonoksidilaseria kohteidensa tuhoamiseen. Eli tuossa satelliitissa olisi yksinkertaisesti hiilimonoksidilaser, johon on kohdistettu kourumaisia peilejä, joilla kerätään siihen tarvittava energia, mikä suunnataan sitten kohteeseen, joka voi olla vaikka toisen maan valvonta- tai tietoliikennesatelliitti.

Monday, March 14, 2016

Einsteinin gravitaatiolinssin maanpäällinen sovellus

Kuva I

Albert Einstein kehitti aikoinaan käsityksen gravitaatiolinssi (Kuva I), joka tarkoittaa sitä, että galaksit tai muut massiiviset kappaleet taittavat valoa kuten linssit taittavat sitä teleskoopeissa. Tämä ilmiö on todistettu oikeaksi samalla kun Mustat Aukot on löydetty universumista. Gravitaatiolinssi ei kuitenkaan ole aivan oikea termi tuolle ilmiölle, koska myös galaksien kaasupilvet taittavat valoa, ja samoin valon hiukkanen fotoni on oikeastaan vain elektronin muunnos,niin gravitaatiolinssin kohdalla voidaaan puhua vain energialinssistä. Ja esimerkiksi ionisoitunut vety tai muu kaasu voi muodostaa samalla tavoin linssin,  kuin galaksitkin muodostavat. Tätä ilmiötä voidaan hyödyntää myös valtavissa  teleskoopeissa, joiden rakentaminen on muuten työlästä. Eli Maapallon ilmakehään tai avaruuteen voidaan kehittää valtavan voimakas magneettikenttä, joka muodostaa täydellisen optisen linssin, jossa valoa taittaa ionisoitunut kaasu.

Tuolla välineellä voidaan kuvata esimerkiksi valtavan kaukana olevia tähtiä, mutta sillä voisi olla erittäin ikävä käyttötarkoitus, kuten monilla muillakin avaruuslaitteilla on ollut. Eli kuten tiedämme, nii väärissä käsissä lähes kaikki tieteet sekä tekniset välineet ovat äärettömän vaarallisia, ja esimerkiksi avaruuteen lähetettävät paraboliset peilit ovat varmasti hyvin ikäviä yllätyksiä, jos niitä ajatellaan esimerkiksi sotilaallisesta näkökulmasta. Vaikka esimerkiksi vuonna 1929 ei ollut mahdollista lähettää avaruuteen kilometrien laajuisia pelejä, niin nykyään vaikkapa viiden kilometrin laajuisen mylar--parabolin tekeminen ei ole kovin vaikeaa, ja jos puhutaan esimerkiksi toiminnanohjausjärjestelmistä, niin esimerkiksi tuhansia kääpiösateliitteja voidaan ohjata ryhmänä, niin että ne voivat suunnata peileillään valoa samaan paikkaan, ja niissä voi olla aivan tavalliset sateenvarjomaiset antennit, jotka päällystetään hopeoinnilla, jolloin nuo satelliitit muodostavat polttopisteen Maan pinnalle.
Kuva II
Tuo kaasu ankkuroidaan paikoilleen magneettikentän avulla, ja sillä kohdennetaan valoa johonkin Maapallon pinnalla olevaan teleskooppiin. Tuolla tavoin voidaan teoreettisesti luoda vaikka Maapallon kokoinen suurennuslasi, millä astronomi sitten katsoo tähtiin. Mutta kyseisellä valtavalla plasmalinssillä voi olla myös valtavan pelottavia vaikutuksia, koska sen avulla voidaan luoda uusi versio "Solar gun" (Kuva II), nimisestä laitteesta, jonka aikoinaan kehitteli muuan saksalainen fyysikko nimeltään Hermann Oberth (Kuva III) (1894-1989). Siinä parabolisella peilillä suunnataan auringon säteilyenergiaa maahan, ja tuloksena on kammottava laite, joka olisi Hitlerin käsissä ollut erittäin vaarallinen väline. Toki "solar gun" voidaan toteuttaa modulaarisena mallina, jossa useita satelliitteja kohdentaa melko pienten peilien avulla auringon energiaa johonkin kohteeseen, ja tuollainen modulaarinen malli voi olla jo käytössä. Mutta jos käytössä on plasmalinssi, niin silloin tuo väline muuttuu todella vaaralliseksi.

Eli käytännössä kyseessä olisi jopa tuhansien kilometrien kokoinen suurennuslasi, jonka polttoväliä voidaan muutella käytännössä rajattomasti, ja tuo tekee laitteesta valtavan vaarallisen, mikäli se joutuu vääriin käsiin. Tästä valtavasta linssistä on olemassa myös materiaa oleva versio, missä käytetään samanlaista materiaalia kuin piilolinsseissä, ja tuo äärettömän kevyt muovikalvo voidaan muotoilla siten kasaan painettavan linssin muotoon. Tuo materiaali on äärettömän kevyttä ja haurasta, mutta avaruudessa siihen ei kohdistu ilmanvastusta, ja ei sen leitteen tarvitse toimia skovin kauaa, tai läpinäkyvä muovipussi, mikä on muotoiltu linssiksi puhalletaan avaruudessa täyteen ilmaa. Ja tuloksena voi olla kilometrien suuruinen polttolasi, millä voidaan polttaa muita satelliitteja.

Hermann Oberth
(1894-1989)
Kuva II


Teksti löytyy myös täältä: http://kimmonsivu.bogspot.fi

Gravitational lensing can uncover dark matter.

“Artist’s impression illustrating how wave-like density patterns produced by ultralight dark matter could warp space and alter the path of l...