Omregning fra Nanopascal til Mikropascal

Information om Nanopascal (nPa)

Nanopascalen er en trykenhed på en milliarddel pascal. Symbolet er nPa. Den markerer trykskalaens fjerne ende, det område hvor tanken om tryk som et skub mod en flade holder op med at gavne og bliver et udsagn om, hvor få partikler der er.

Enhedens tydeligste hjem er det ekstremt høje vakuum. Almindeligt laboratorievakuum når millipascal; ultrahøjvakuum, som overfladefysikken og partikelacceleratorernes strålerør bruger, når mikropascal. Under det ligger det ekstremt høje vakuum ved nanopascal og lavere, og at nå dertil kræver et tæt kammer, timers udbagning ved to hundrede grader for at drive gas ud af selve metallet, og pumper der fanger molekyler i stedet for at skubbe dem.

Ved sådanne tryk er et kammer ikke tomt. En nanopascal rummer stadig omkring en kvart million molekyler pr. kubikcentimeter, hvilket lyder umådelig meget, indtil man sammenligner med de femogtyve trillioner, der findes i samme rumfang stueluft. Det, der betyder noget, er ikke antallet, men den frie middelvejlængde: et molekyle rejser nu tusinder af kilometer, før det rammer et andet, og slår derfor mod væggene længe før det møder en nabo.

Netop det er pointen. Overfladevidenskaben har brug for en prøve, der bliver ren hele forsøget igennem, og ved almindeligt tryk dækkes en frisk flade af et lag vedhæftet gas på cirka et nanosekund. Ved én nanopascal bliver den samme flade ren i dagevis. Vakuummet er ikke til for at fjerne luft, men for at købe tid.

Rummet giver den naturlige sammenligning. Lav jordbane ligger omkring én mikropascal, endnu tæt nok til at atmosfæren bremser satellitter og til sidst trækker dem ned. Rummet mellem planeterne tælles i nanopascal. Rummet mellem stjernerne ligger langt lavere, omkring én femtopascal, som ingen jordisk pumpe nogensinde har nået: de bedste laboratorievakua er stadig tættere end rummet mellem stjernerne.

Strålingstrykket lander på lignende grund. Sollys mod en fuldstændig opsugende flade udøver i jordafstand omkring 4,5 mikropascal, og i de ydre planeters afstand falder det til nanopascal. Solsejl arbejder med disse tal, og derfor må de være vældige og lette for at samle en brugbar kraft.

Én nanopascal svarer til 0,000000001 pascal, 0,001 mikropascal, 1000 pikopascal eller omkring 0,000000000000145 pund pr. kvadrattomme.

Information om Mikropascal (µPa)

Mikropascalen er en trykenhed på en milliontedel pascal. Symbolet er µPa. Den er blandt de mindste trykenheder i praktisk brug, og den skylder sin plads et enkelt tal: 20 mikropascal, det referencetryk, som hvert lydniveau i luft måles mod.

Det tal er høretærsklen — omtrent den svageste lyd, et sundt ungt øre kan opfange ved omkring 1000 hertz. Da akustikerne fastlagde decibelskalaen for luftbåren lyd, havde de brug for et fast sammenligningstryk, og de valgte den tærskel. Nul decibel betyder et lydtryk på 20 mikropascal; hvert decibeltal, der nævnes for en vej, en maskine eller en koncert, er et forhold til det tal.

Skalaen, der følger, er stejl. Tyve decibel er ti gange referencetrykket, altså 200 mikropascal. Tres decibel, en almindelig samtale, er tusind gange, altså 20 millipascal. Hundrede og tyve decibel, smertegrænsen, er en million gange: 20 pascal. Øret dækker i tryk et område på en million mod én, og mikropascalen sidder i bunden af det.

Undervandsakustikken bruger den samme enhed, men en anden reference. Lyd i vand henføres til 1 mikropascal i stedet for 20, fordi den menneskelige høretærskel er meningsløs i havet. Den forskel vejer tungt: et decibelniveau angivet under vand kan ikke sammenlignes med et i luft, og afstanden mellem de to aftaler er omkring 26 decibel før enhver anden rettelse. Sonartal, målinger af hvalsang og undersøgelser af skibsstøj bærer derfor tilføjelsen re 1 µPa.

Uden for akustikken dukker mikropascalen op i vakuumvidenskaben. Et godt højvakuum ligger omkring 100 mikropascal, og ultrahøjvakuum, det område overfladefysikken og partikelacceleratorerne arbejder i, strækker sig fra nogle få mikropascal ned til nanopascal. At pumpe et kammer til det niveau kræver timers udbagning for at drive den gas af væggene, der har sat sig fast.

Enheden viser sig også i strålingstryk og i de meget små trykforskelle, laboratorieinstrumenter kan skille ad. Det, der måles i mikropascal, er en målestørrelse og ingen kraft, nogen ville mærke, og netop det gør aftalen om referenceniveauer så nyttig.

Én mikropascal svarer til 0,000001 pascal, 0,001 millipascal, 1000 nanopascal eller omkring 0,000000000145 pund pr. kvadrattomme.