Pirani Vakum Göstergesinin arkasındaki hikaye
Marcello Pirani - Vakum Kahramanları
1880 yılında Berlin'de İtalyan kökenli olan Marcello Pirani, çok erken yaşlarda vakum teknolojisine önemli bir katkıda bulunmaya kararlıydı. Matematik ve Fizik eğitimini tamamladıktan sonra 1904 yılında lisansüstü araştırmalar yaptı ve daha sonra Siemens & Halske (Gluhampenwerk) ampul fabrikasına katıldı. Öncelikle ışık kaynaklarıyla ilgileniyordu ancak aynı zamanda karbon filament lambalardan daha yüksek bir vakum gerektiren tantal lambaların üretimiyle de ilgileniyordu.
Vakum ölçümü için cam McLeod ölçerlerin kullanılmasında özel bir sorun vardı. Hem manuel olarak çalıştırılmaları hem de kırılmaya karşı özellikle hassas olmaları nedeniyle zehirli cıva dökülmesi sorunları yaşanıyordu. Pirani bu sorunu değerlendirdi ve sonuç olarak 1906 yılında "Pirani ölçer" olarak bilinen "Doğrudan Göstergeli Vakum Ölçer" adlı makalesini yayınladı: ilk otomatik okuma ölçer.
Pirani vakum ölçer, bir telden gelen ısı kaybının çevredeki basınçla varyasyonundan yararlanarak düşük basınçları ölçmek için tasarlanmıştır. Isıtılmış bir metal filaman (genellikle modern göstergelerde platin) gaz moleküllerinin telle çarpışması sonucu gaza ısı kaybeder. Isı kaybı, tel ile yapılan çarpışma sayısına ve dolayısıyla gazın basıncına/yoğunluğuna bağlıdır. Vakum seviyesi arttıkça, mevcut moleküllerin sayısı orantılı olarak azalacaktır. Bu, kablo için azaltılmış bir soğutma etkisine sahiptir.
Bir kablonun elektrik direnci sıcaklığına göre değişir. Pirani vakum ölçer üç moddan birinde çalışır: sabit voltaj, sabit akım veya sabit direnç (yani sıcaklık). Wheatstone köprü devresi genellikle Pirani vakum ölçer filamanının dört kollu bir köprünün bir kolu olduğu durumlarda kullanılır. Göstergenin okumaları farklı gazlar (farklı termal iletkenliklere sahip) için düzeltilmeli veya kalibre edilmelidir. McLeod göstergeyle karşılaştırıldığında, Pirani Göstergesi otomatik olma avantajına sahiptir. Modern gündüz göstergeleri, konveksiyon kayıplarının basınç bağımlılığından yararlanarak 100/10 ila 10-4 mbar arasında ölçüm yapabilir ve daha yüksek basınca uzatılabilir.
- Dengeleme hücresi
- Güç kaynağı
- Kaydediyor
- Ölçüm hücresi (Pirani ölçüm hücresi)
- Filaman (platin)
- Uygulanan basınç (bilinmeyen) vakum
Pirani, yüksek sıcaklıkların optik ölçümleri üzerinde çalışmaya devam etti ve daha sonra 1919 yılında bilimsel-teknik büro başkanı olarak Osram'a katıldı. Orada tantal ile gazların soğurulmasından akkordan gaz deşarjlı lambalara geçişe kadar çeşitli konularda araştırmalar yapmıştır. Endüstrideki döneminde, Berlin'deki Teknik Üniversite ve Teknik Yüksek Okul'da çeşitli pozisyonlarda çalıştı.
1936 yılından itibaren Pirani, İngiltere'de yüksek ısıya dayanıklı malzemelerden ince kömür tozunun kullanımına kadar çeşitli faaliyetlerde bulundu. 1953 yılında doğduğu şehirde 88 yaşında ölmeden önce Osram için danışmanlık yapmak üzere Almanya'ya geri döndü.
