切手のコイルから一対の切手の間にできるミシン目の穴

穴は、自然の過程や人間や動物による意図的な行為など、さまざまな理由で発生します。 食料を探すとき、木を植え替えるとき、物を固定するための柱穴など、意図的に作られた穴は、通常、掘るというプロセスで作られます。 意図せず空いた穴は、破損のサインであることが多い。 3220>

穴はさまざまな材料で、さまざまな規模で発生することがある。 人間が観察できる最小の穴はピンホールやミシン目などですが、穴として記述される最小の現象は電子の穴で、これは原子または原子格子の中で電子が欠落している位置のことです。

地球上で最も深い穴は人工のコラ・スーパーディープ・ボアホールで、真の垂直掘削深度は7.5マイル(12キロメートル)以上で、これは地球の中心までの距離約4000マイル(6400キロメートル)のほんの一部にしか過ぎない。

数学的・科学的感覚Edit

数学における穴Edit

幾何学トポロジーでは、ドーナツとコーヒーカップはそれぞれ一つの穴を持っているので同じ数学「属」に属すると考えられている。

数学において、穴はいくつかの方法で検討されている。 そのうちの 1 つがホモロジーで、これはある種の代数的な対象を位相空間のような他の数学的な対象に関連付ける一般的な方法である。 ホモロジー群はもともと代数的位相幾何学で定義されたもので、ホモロジーはもともと多様体という数学的対象における穴を定義し分類するための厳密な数学的手法であった。 ホモロジー群を定義する最初の動機は、2つの図形がその穴を調べることによって区別できるという観察であった。 例えば、円は穴が開いているが円盤は無垢であるから円盤ではないし、普通の球は球が2次元の穴を包んでいるが円は1次元の穴を包んでいるから円ではない、というようにである。 しかし、穴は「ない」ものなので、どのように穴を定義すればよいのか、どのように穴の種類を区別すればよいのか、すぐにはわからない。

ところが、幾何トポロジーでは、穴は違った形で決定される。 この分野では、連結された配向可能な曲面の属は、結果の多様体を不連結にすることなく、交差しない閉じた単純曲線に沿って切断できる最大数を表す整数である。 平たく言えば、物体が持つ「穴」の数である(「穴」はドーナツの穴の意味で解釈され、中空の球体はこの意味で穴がゼロであるとみなされる)。 ドーナツやトーラスには1個の穴がある。

Holes in physicsEdit

物理学では、反物質は穴として広く記述され、穴を埋めるために通常の物質と一緒に持ってくると、穴と物質の両方が互いに打ち消す結果となる場所である。 これは、ポットホールをアスファルトで補修したり、水面下の気泡を同量の水で満たして打ち消すのに似ている。 最も直接的な例は電子の穴であり、陽電子(あるいは反粒子一般)を穴として扱うディラックの海によって、かなり一般的な理論的説明がなされている。 正孔がなければ電流は流れず、トランジスタは正孔の生成を可能にしたり不可能にしたりすることでオン・オフする。 しかし、単純な動物では、これらの役割をすべて果たす穴が1つだけ存在するものもある。 穴の形成は、動物の発生における重要なイベントである。

すべての動物は発生において、胚孔という1つの穴からスタートする。 もし穴が2つあれば、2つ目の穴は後で形成される。 胚盤胞は胚の上部または下部に生じる。

グラミシジンAは、らせん状の形をしたポリペプチドで、携帯用の穴として説明されてきた。

Engineering sensesEdit

Blind holes and through holesEdit

Hole types in engineering: blind (left), through (middle), interrupted (right).

工学、機械加工、工具において、穴はブラインドホールまたはスルーホール(スルーホールまたはクリアランスホールとも呼ばれる)である場合がある。 ブラインドホールは、リーマ、ドリル、またはフライス加工で、ワークピースの反対側に突き抜けることなく指定された深さに加工された穴である。 貫通穴は、対象物の材料を完全に貫通するように作られた穴である。 つまり、「貫通した穴」である。 貫通穴に使用するタップは、その方が早く叩けるし、タップが穴から出るときに切りくずが出るので、一般に先細りになっている。

盲穴の語源は、それを通して見ることができないことである。 また、特定の深さに取られた機能を指す場合もあり、より具体的には内ねじ穴(タップ穴)を指す。

There are three accepted methods of threading blind holes:

  1. Conventional tapping, especially with bottom taps
  2. Single-point threading, which is workpiece rotated, and the pointed cutting tool is fed into the workpiece at the same rate as the pitch of the internal threads.ドリルポイントを考慮しない、盲穴の深さは、従来は、ねじ切り深さのそれよりわずかに深いことがあります。 盲穴での一点加工は、穴あけ加工と同様に、貫通穴での加工より本質的に難しい。 特に、手作業で加工していた時代には、その傾向が強かった。
  3. ヘリカル補間は、ワークピースを静止させ、コンピュータ数値制御(CNC)が与えられたねじに対して正しいヘリカル経路でフライスカッターを動かし、ねじを加工する。

少なくとも 2 つの米国の工具メーカーが、ブラインドホールのねじ加工用工具を製造した。 イリノイ州ロックフォードの Ingersoll Cutting Tools 社とテキサス州ヒューストンの Tooling Systems 社は、1977 年に油井の防噴装置の盲孔に大きな内ねじを加工する装置 Thread Mill を発表しました。 今日、多くの CNC フライス盤がそのようなスレッド加工サイクルを実行できます (「外部リンク」セクションでそのようなカットのビデオを参照)。

電子機器における貫通穴の 1 つの使用法は、プリント回路基板 (PCB) に開けられた穴に挿入される部品のリードを使用する実装方式で、手動組み立て (手配置) または自動挿入マウント機の使用によって反対側にパッドにハンダ付けすることを含むスルーホール技術にあります。

PinholesEdit

他の用途については、ピンホール(曖昧さ回避)を参照してください。

ピンホールは小さな穴で、通常は布や非常に薄い金属の層などの簡単に浸透する材料を通してピンなどの薄くて尖ったオブジェクトを押すことによって作られています。 他の方法で開けられた同様の穴もピンホールと呼ばれることが多い。 ピンホールは、さまざまな理由で意図的に作られることがあります。 例えば、光学の分野では、ピンホールは特定の光線を選択するための開口部として使用されます。 これは、レンズを使用せずに画像を形成するピンホールカメラに使用されています。 しかし、多くの分野で、ピンホールは製造工程における有害で望ましくない副作用となっています。 たとえば、マイクロ回路の組み立てでは、回路を被覆する誘電体絶縁層にピンホールがあると、回路の故障の原因になる。 そのため、「誘電体層の厚み全体から突出するようなピンホールを避けるために、誘電体の複数の層を乾燥しながら選別し、選別ごとに焼成するのが一般的」であり、これによりピンホールが連続化することを防いでいる<3220>。

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