Войти
Абляция- это удаление или разрушение материала с объекта посредством испарения, сколов или других эрозионных процессы. Примеры абляционных материалов описаны ниже и включают материал космического корабля для подъема и входа в атмосферу, лед и снег в гляциологии, биологические ткани в медицине и пассивные огнезащитные материалы.
В искусственный интеллект (AI), особенно машинное обучение, удаление - это удаление компонента системы AI. Термин по аналогии с биологией: удаление компонентов организма.
Биологическая абляция- это удаление биологической структуры или функциональности.
Генетическая абляция - это еще один термин для подавления гена, в котором экспрессия гена отменяется посредством изменения или удаления информации генетической последовательности. При клеточной абляции отдельные клетки в популяции или культуре разрушаются или удаляются. Оба могут использоваться в качестве экспериментальных инструментов, как в экспериментах по потере функции.
Электроабляция, это электрохимический метод процесс, аналогичный электрополировке, который удаляет материал с металлической заготовки для уменьшения шероховатости поверхности.
Он похож на электрополировку в том, что он использует ток, протекающий через электролит от заготовки (анода) для удаления металл с поверхности заготовки, обеспечивая более гладкую поверхность. От электрополировки отличается протеканием тока, частотой и высокой скоростью удаления металла (абляция).
Электрополировка использует малые токи, обычно намного меньше 1 А / см, которые обычно постоянны или изменяются с очень низкой частотой. Это ограничивает скорость электрополировки. Компоненты, часто требующие нескольких часов электрополировки погружением для значительного уменьшения шероховатости поверхности. Это снижает привлекательность электрополировки для последующей обработки металлических компонентов, таких как компоненты, производимые Metal Additive Manufacturing (3D-печать металлов).
Электроабляция использует комбинацию очень сильного тока (обычно более 10 А / см) в сочетании с очень высокочастотными (до 200 кГц) изменениями тока. Это позволяет электроабляции пробивать высокорезистивные оксидные поверхности, такие как поверхности титана и других экзотических металлов и сплавов. Посредством программного управления процессы электроабляции могут быстро удалить - посредством абляции - жесткие защитные оксидные слои, а затем немедленно уменьшить ток, чтобы избежать расплавления неокисленного металла или сплава. Это позволяет очень быстро отделывать поверхность.
Этот процесс может обеспечить чистовую обработку поверхности широкого спектра экзотических и широко используемых металлов и сплавов, включая: титан, нержавеющую сталь, ниобий, хром-кобальт, инконель, алюминий и ряд широко доступных сталей. и сплавы.
Благодаря использованию очень высоких частот, электроабляция очень эффективна для достижения высокого уровня чистовой обработки отверстий, впадин и скрытых или внутренних поверхностей металлических заготовок (деталей).
Этот процесс особенно применим к компонентам, произведенным методом аддитивного производства, таким как металлы, напечатанные на 3D-принтере. Эти компоненты, как правило, производятся с уровнем шероховатости намного выше 5-20 микрон. Электроабляция может использоваться для быстрого уменьшения шероховатости поверхности до менее 0,8 микрон, что позволяет использовать постобработку для обработки поверхности в серийном производстве.
Процесс электроабляции можно применять двумя способами: «кистью» или «погружением» в ванну.
Щеточный метод применяется на воздухе, над сливным резервуаром, с электролитом и катодом, содержащимся в щетке, которая либо переносится вручную, либо устанавливается с помощью роботизированного управления. Этот метод предпочтительнее для объектов, для которых требуется только чистовая обработка поверхности на ограниченных участках, или для объектов, которые слишком велики для использования в иммерсионном резервуаре.
Метод погружения требует, чтобы объект был погружен в резервуар, содержащий электролит, обычно фосфорную кислоту, и катодные зонды. Этот метод предпочтительнее для объектов, производимых в условиях крупносерийного производства, где для загрузки и разгрузки компонентов доступна неквалифицированная рабочая сила, или где требуется более длительное время обработки поверхности.
В гляциологии и метеорологии абляция - противоположность накопления - относится ко всем процессам, которые удаляют снег, лед или воду с ледника или снежного поля. Абляция относится к таянию снега или льда, стекающего с ледника, испарению, сублимации, отелу или эрозийному удалению снега ветром. Температура воздуха обычно является основным фактором контроля абляции, а осадки - второстепенным контролем. В умеренном климате во время сезона абляции скорость абляции обычно составляет около 2 мм / ч. Если солнечная радиация является основной причиной абляции снега (например, если температура воздуха низкая при ясном небе), на поверхности снега могут образовываться характерные текстуры абляции, такие как suncups и penitentes.
Абляция может относиться либо к процессам удаления льда и снега, либо к количеству удаленного льда и снега.
Покрытые обломками ледники также оказывают сильное влияние на процесс абляции. На вершине ледников может находиться тонкий слой обломков, который усиливает процесс абляции подо льдом. Покрытые обломками части ледника, подвергающегося абляции, делятся на три категории, включая ледяные скалы, пруды и обломки. Эти три раздела позволяют ученым измерить тепло, усваиваемое покрытой мусором площадью, и рассчитываются. Расчеты зависят от площади и чистого количества поглощенного тепла по отношению ко всем зонам, покрытым мусором. Эти типы расчетов выполняются для различных ледников, чтобы понять и проанализировать будущие закономерности таяния.
Морена (ледниковый мусор) перемещается естественными процессами, которые допускают движение материалов по телу ледника под уклоном. Следует отметить, что если уклон ледника слишком высок, то обломки продолжат движение вдоль ледника в другое место. Размеры и расположение ледников различаются по всему миру, поэтому в зависимости от климата и физической географии разновидности обломков могут различаться. Размер и величина обломков зависят от площади ледника и могут варьироваться от осколков размером с пыль до блоков размером с дом.
Было проведено множество экспериментов, чтобы продемонстрировать влияние обломков на поверхность. поверхность ледников. Йошиюки Фуджи, профессор Национального института полярных исследований, разработал эксперимент, который показал, что скорость абляции ускоряется под тонким слоем обломков и замедляется под толстым слоем по сравнению с естественной снежной поверхностью. Эта наука имеет большое значение из-за важности долгосрочной доступности водных ресурсов и оценки реакции ледников на изменение климата. Доступность природных ресурсов - главный двигатель исследований, проводимых в отношении процесса абляции и общего изучения ледников.
Лазерная абляция в значительной степени зависит от природы материала и его способности поглощать энергию, поэтому длина волны абляции лазер должен иметь минимальную глубину поглощения. Хотя эти лазеры могут усреднять малую мощность, они могут обеспечивать максимальную интенсивность и плотность энергии, определяемые по формуле:
![{\ displaystyle {\ begin {align} {\ text {Intensity}} (\ mathrm {W} / \ mathrm {cm} ^ {2}) & = {\ frac {{\ text {средняя мощность}} (\ mathrm {W})} {{\ text {область фокусного пятна}} (\ mathrm {cm} ^ {2})}} \\ [5pt] {\ text {Пиковая интенсивность}} (\ mathrm {W} / \ mathrm {см} ^ {2}) & = {\ frac {{\ text {пиковая мощность}} (\ mathrm {W})} {{\ text {область фокусного пятна}} (\ mathrm {cm} ^ {2} )}} \\ [5pt] {\ text {Fluence}} (\ mathrm {J} / \ mathrm {cm} ^ {2}) & = {\ frac {{\ text {энергия лазерного импульса}} (\ mathrm {J})} {{\ text {область фокусного пятна}} (\ mathrm {cm} ^ {2})}} \ end {align}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3b7e4c62ec211d7bd57810456b26a49d5f470cb4)
, а пиковая мощность
Поверхностная абляция роговицы для нескольких типов глазной рефракционной хирургии теперь является обычным явлением с использованием системы эксимерного лазера (LASIK и LASEK ). Поскольку роговица не растет снова, лазер используется для изменения свойств роговицы рефракции для исправления ошибок рефракции, таких как астигматизм, миопия <5.>и дальнозоркость. Лазерная абляция также используется для удаления части стенки матки у женщин с проблемами менструации и аденомиозом в процессе, называемом аблацией эндометрия.
. , исследователи продемонстрировали успешную технику удаления подповерхностных опухолей с минимальным термическим повреждением окружающих здоровых тканей с использованием сфокусированного лазерного луча от ультракороткоимпульсного диодного лазерного источника.
Необрастающее покрытие краски и другие родственные покрытия обычно используются для предотвращения накопления микроорганизмов и других животных, таких как ракушки на нижней поверхности корпуса морских прогулочных, коммерческих и военных судов. Для этой цели часто используются абляционные краски, чтобы предотвратить разбавление или дезактивацию противообрастающего агента. Со временем краска медленно разлагается в воде, оставляя на поверхности свежие необрастающие составы. Разработка противообрастающих агентов и скорость абляции могут обеспечить долгосрочную защиту от пагубных последствий биообрастания.
В медицине абляция аналогична удалению части биологической ткани, обычно с помощью хирургического вмешательства. Абляция поверхности кожи (дермабразия, также называемая шлифовкой, потому что она вызывает регенерацию ), может выполняться химическими веществами (химиоабляция), лазерами (лазерная абляция ), замораживанием (криоабляция ) или электричеством (фульгурация ). Его цель - удалить пятна на коже, постаревшую кожу, морщины, тем самым омолаживая. Поверхностная абляция также применяется в отоларингологии для нескольких видов хирургических вмешательств, таких как храп. Абляционная терапия с использованием радиочастотных волн на сердце используется для лечения различных сердечных аритмий, таких как суправентрикулярная тахикардия, синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта (WPW), желудочковая тахикардия, а в последнее время как лечение фибрилляции предсердий. Этот термин часто используется в контексте лазерной абляции, процесса, в котором лазер растворяет молекулярные связи материала. Для лазерной абляции тканей плотность мощности или флюенс должна быть высокой, в противном случае происходит термокоагуляция, которая представляет собой просто тепловое испарение тканей.
Ротоабляция - это тип очищения артерий, который заключается во введении крошечного сверла с ромбовидным наконечником в пораженную артерию для удаления жировых отложений или налета. Процедура используется при лечении ишемической болезни сердца для восстановления кровотока.
Радиочастотная абляция (РЧА) - это метод удаления аберрантной ткани внутри тела с помощью минимально инвазивных процедур.
Микроволновая абляция (MWA) похожа на RFA, но использует более высокие частоты электромагнитного излучения.
Сфокусированный ультразвук высокой интенсивности (HIFU) абляция удаляет ткань внутри тела неинвазивно.
Абляция костного мозга - это процесс, при котором клетки костного мозга человека удаляются при подготовке к трансплантации костного мозга. Это выполняется с помощью высокоинтенсивной химиотерапии и облучения всего тела. По сути, это не имеет ничего общего с методами испарения, описанными в оставшейся части этой статьи.
Удаление ткани головного мозга используется для лечения некоторых неврологических расстройств, в частности болезни Паркинсона, а иногда также психических расстройств.
Недавно некоторые исследователи сообщили об успешных результатах генетической абляции. В частности, генетическая абляция потенциально является гораздо более эффективным методом удаления нежелательных клеток, таких как опухолевые клетки, поскольку может быть получено большое количество животных, у которых отсутствуют определенные клетки. Генетически удаленные линии можно поддерживать в течение длительного периода времени и делиться ими в исследовательском сообществе. Исследователи из Колумбийского университета сообщают о восстановленных каспаз, полученных из C. elegans и людей, которые поддерживают высокую степень целевой специфичности. Описанные методы генетической абляции могут оказаться полезными в борьбе с раком.
Противопожарные и огнезащитные продукты могут иметь абляционный характер. Это может означать эндотермические материалы или просто материалы, которые являются жертвенными и становятся «израсходованными» с течением времени при воздействии огня, такие как силиконовые огнестойкие продукты. При длительном воздействии огня или тепла эти продукты обугливаются, крошатся и исчезают. Идея состоит в том, чтобы поместить достаточно этого материала на путь возгорания, чтобы можно было поддерживать уровень рейтинга огнестойкости, как показано в испытании на огнестойкость. Абляционные материалы обычно имеют большую концентрацию органических веществ, которые в результате пожара превращаются в пепел. В случае силикона органический каучук окружает очень мелкодисперсный кремнезем пыль (до 380 м² общей площади поверхности всех частиц пыли на грамм этого пыли). Когда органический каучук подвергается воздействию огня, он сгорает до пепла и оставляет после себя кремнеземную пыль, с которой был создан продукт.
Протопланетные диски представляют собой вращающиеся околозвездные диски из плотного газа и пыли, окружающие молодые, недавно сформированные звезды. Вскоре после звездообразования звезды часто имеют остатки окружающего материала, который все еще гравитационно связан с ними, образуя примитивные диски, которые вращаются вокруг экватора звезды - не слишком сильно отличается от колец Сатурна. Это происходит из-за того, что уменьшение радиуса протозвездного материала во время формирования увеличивает угловой момент, что означает, что этот оставшийся материал попадает в сплющенный околозвездный диск вокруг звезды. Этот околозвездный диск может со временем превратиться в так называемый протопланетный диск: диск из газа, пыли, льда и других материалов, из которого могут образоваться планетные системы. В этих дисках вращающееся вещество начинает срастаться в более холодной средней плоскости диска из-за слипшихся частиц пыли и льда. Эти небольшие наслоения разрастаются от гальки до скал к ранним планетам-младенцам, называемым планетезимали, затем протопланетами и, в конечном итоге, полными планетами.
Поскольку считается, что массивные звезды могут играть роль в активном запуске звездообразования (путем внесения гравитационной нестабильности среди других факторов), вполне вероятно, что молодые, меньшие звезды с дисками могут жить относительно рядом с более старыми, более массивными звездами. Это уже было подтверждено посредством наблюдений, чтобы иметь место в определенных кластерах, например в кластере Трапеции. Поскольку массивные звезды имеют тенденцию коллапсировать через сверхновые в конце своей жизни, в настоящее время исследуется роль ударной волны такого взрыва и возникающего в результате остатка сверхновой (SNR), проиграло бы, если бы это произошло на линии огня протопланетного диска. Согласно компьютерно смоделированным симуляциям, SNR, ударяющий по протопланетному диску, приведет к значительной абляции диска, и эта абляция приведет к удалению значительного количества протопланетного материала с диска - но не обязательно полностью разрушит диск. Это важный момент, потому что диск, который переживает такое взаимодействие с достаточным количеством материала, оставшегося для формирования планетной системы, может унаследовать измененный химический состав диска из отношения сигнал / шум, что может повлиять на планетные системы, которые образуются позже.
В конструкции космического корабля абляция используется как для охлаждения, так и для защиты механических частей и / или полезных нагрузок, которые в противном случае были бы повреждены чрезвычайно высокими температурами. Двумя основными приложениями являются тепловые экраны для космического корабля, входящего в планетарную атмосферу из космоса, и охлаждение сопел ракетных двигателей. Примеры включают командный модуль Apollo, который защищал астронавтов от высокой температуры входа в атмосферу и пустельга второй этап ракетный двигатель разработан для использования исключительно в среде космического вакуума, поскольку невозможна тепловая конвекция.
В основном абляционный материал сконструирован таким образом, что вместо передачи тепла конструкции космического корабля только внешняя поверхность материала несет большую часть теплового эффекта. Внешняя поверхность обугливается и выгорает - но довольно медленно, только постепенно обнажая новый свежий защитный материал под ней. Тепло уносится от космического корабля газами, образующимися в процессе абляции, и никогда не проникает в поверхностный материал, поэтому металлические и другие чувствительные конструкции, которые они защищают, остаются при безопасной температуре. По мере того как поверхность горит и рассеивается в космосе, оставшийся твердый материал продолжает изолировать аппарат от продолжающегося тепла и перегретых газов. Толщина абляционного слоя рассчитана таким образом, чтобы его было достаточно, чтобы выдержать тепло, с которым он столкнется при выполнении своей миссии.
Существует целая ветвь космических полетов, включающая поиск новых огнезащитных материалов для достижения наилучших абляционных характеристик; эта функция имеет решающее значение для защиты пассажиров и полезной нагрузки космического корабля от чрезмерной тепловой нагрузки. Та же самая технология используется в некоторых приложениях пассивной противопожарной защиты, в некоторых случаях одними и теми же поставщиками, которые предлагают разные версии этих огнестойких продуктов, некоторые для аэрокосмической промышленности, а некоторые для конструкций противопожарная защита.
 | Посмотреть абляция в Викисловаре, бесплатном словаре. |
