எளிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் பகுதியில், தொடர்ந்து மின்னணுவியல் தொடர்பான கட்டுரைகளை பார்த்து வருகிறோம்.
கடந்த கட்டுரையில் ட்ரான்சிஸ்டர்கள் குறித்து விவாதித்து இருந்தோம், அந்த வகையில் என்னுடைய எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரைகளை நீங்கள் படிக்கவில்லை என்றால்! கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள பட்டனை பயன்படுத்தி என்னுடைய பிற கட்டுரைகளையும் பார்வையிடுங்கள்.
அந்த வகையில் இன்றைக்கு நாம் பார்க்க இருப்பது , ஒளிமின் டையோடுகள் குறித்து தான்.
அடிப்படையில், ஒளிமின் டையோடுகள் என்பது பி என் சந்தி டையோடின் அடிப்படையிலேயே உருவாக்கப்படுகிறது.
இதுகுறித்து அறிந்து கொள்ள குழப்பமாக இருந்தால், என்னுடைய குறை கடத்திகள் மற்றும் பி என் சந்தி டையோடு குறித்து கட்டுரையை தெளிவாக படிக்கவும்.
கடந்த கட்டுரைகளில் ,பிஎன் சந்தி டையோடின் எதிர் திசை சார்பு மின்னழுத்த பண்புகள் குறித்து விவாதித்து இருந்தோம்.
எதிர் திசை சார்பு மின்னழுத்தத்தில், பி என் சந்திடையோடின் குறைவு பகுதி(depletion region) அதிகரிக்கிறது. இதன் காரணமாக மின்சுற்றில் மின்சார பாய்வதில்லை.
ஆனால், ஒளிமின் டையோடை பொருத்தவரை குறைப்பு பகுதியை நோக்கி, ஒளி ஆற்றல் விழும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
எப்போதுமே, ஒரு ஒளிமின் டையோடு எதிர் திசை சார்ந்த மின்னழுத்தத்திலேயே இயங்க வேண்டும். இதன் மூலம் நாம் முன்பே குறிப்பிட்டது போல, அதில் உள்ள ஆற்றல் குறைவு பகுதி(large depletion region)அளவில் பெரியதாக இருக்கும்.
அத்தகைய சூழலில், அதன் மீது விழும் ஒளி ஆற்றலை கொண்டு குறைவு பகுதியில் இருக்கும் எலக்ட்ரான் பிணைப்புகள் துண்டிக்கப்பட்டு, ஆற்றல் கடத்திகள் ஒருதிசையில் நகரத் தொடங்குகின்றன. இதன் மூலமாக மின்சுற்றில், மின்சாரம் பாய தொடங்குகிறது.
ஒளி ஆற்றலின் அளவைப் பொறுத்து, மின்சாரத்தின் அளவும் அமைகிறது. இதன் மூலமாகவே, மின்சாரத்தின் அளவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது .
இருந்த போதிலும், சூரிய ஒளி அல்லது ஒளிமூலங்கள் இல்லாத போதிலும் கூட! மின்சாரம் உற்பத்தியாகிறது. காரணம், சுற்றுப்புறத்தில் இருக்கும் வெப்பநிலையை கொண்டே எலக்ட்ரான் பிணைப்புகள் துண்டிக்கப்பட்டு ஆற்றல் கடத்திகள் நகரத் தொடங்குகின்றன.
சூரிய ஒளியின் தகடுகளும் இதே பாணியில் தான் இயங்குகின்றன. ஆனால், ஒளிமின் டையோடுகளுக்கும், சூரிய ஒளி மின் தகடுகளுக்கும் வித்தியாசம் உள்ளது.
ஒளிமின் டையோடுகள் மிக அதிகப்படியான ஆற்றலை ஒன்றும் உருவாக்குவதில்லை. அதே நேரம், அவற்றிற்கு எப்போதும் மின்னழுத்தம்(Needs biasing voltage) வழங்கப்பட வேண்டியது அவசியமாகிறது.
எனவே, ஒளி மின் டையோடுகளை ஆற்றல் உற்பத்திக்காக நாம் பயன்படுத்த முடியாது. மாறாக, அவற்றைக் கொண்டு ஒரு இடத்தில் இருக்கக்கூடிய சூரிய ஆற்றலின் அளவை தீர்மானிக்க முடியும்.
உதாரணமாக சென்னை மாநகரின் கோடை காலத்தில், ஒரு ஒளிமின் தகடை நடுரோட்டில் வைக்கும் போது அந்த மின்சுற்றின் ஊடாக அதிகப்படியான மின் ஆற்றல் பாயும்.
அதில் உற்பத்தியாக மின்சாரத்தின் அளவானது வெப்ப நிலைக்கு நேர்த்தகவாக அமையும். இதன் மூலம் வெப்பநிலையை தீர்மானிக்க முடியும்.
மேலும், தானாகவே இயங்கக்கூடிய மின்விளக்குகளில்(light sensor based lamps)ஒளிமின் டையோடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உதாரணமாக, மாலை 6 மணிக்கு மேல் சூரிய அஸ்தமனம் தொடங்கிவிடும்.
இதன் மூலமாக மின்சுற்றில் பாயக்கூடிய மின்சாரத்தின் அளவும், குறிப்பிடும்படியாக குறையும்.
எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு கீழே மின் ஆற்றல் குறையும் போது தானாகவே செயல்படும் வகையில் மின்விளக்குகளில் பதிவு செய்யப்பட்டு இருக்க வேண்டும்.
மேலும் ,நவீன பணம் என்னும் இயந்திரங்களில் கூட ஒளிமின் தகடுகளை பயன்படுத்த முடியும் .
ஒளி மூலத்திலிருந்து வெளியேறும் ஒளிமின் ஆற்றல் ரூபாய் நோட்டுகளின் காரணமாக தடுக்கப்படும். ஒரு சூழலில் ₹ நோட்டுகள் தீர்ந்த பிறகு , ஒளி நேரடியாக ஒளிமூலத்திலிருந்து , ஒளிமின் தகடை சென்றடையும்.
இதற்கு இடையே எத்தனை முறை மின்சாரம் மாறுபாடு ஏற்பட்டு இருக்கிறது, என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு ரூபாய் தாள்களை என்னும் இயந்திரங்களை உருவாக்க முடியும்.
மேலும், ஒளி மின் தகடுகளைக் கொண்டு வெப்பநிலை மாணிகளையும் தயாரிக்க முடியும்.ஒரு குறிப்பிட்ட அறையில் வெப்பநிலை மிகவும் குறைவாக இருக்கும்போது, ஒளிமின் தகடு ஊடாக பாயும் மின்சாரத்தின் அளவு மிக மிக குறைவாக இருக்கும். இதன் மூலம் வெப்பநிலை மாணியாகவும், ஒளிமின் தகடை பயன் படுத்த முடிகிறது.
ஆனால், பெரும்பாலும் தானியங்கி மின் விளக்குகளிலேயே ஒளிமின் தகடுகள் பயன்படுத்தப்படுவதை காண முடிகிறது.
ஏன்! நமது மொபைல் போன்களில் கூட, ஒளிமின் தகடுகளின் அடிப்படையில் ஆன தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நீங்கள் உங்களுடைய மொபைல் போனை அதிக வெயிலாக இருக்கக்கூடிய பகுதியில் காட்டும்போது, அதில் உள்ள வெளிச்சத்தின் அளவானது(brightness) தானாகவே அதிகரிக்கிறது.
அதுவே, நீங்கள் இருளான ஒரு அறைக்குள் செல்லும்போது வெளிச்சத்தின் அளவும் தானாகவே குறைகிறது.
இதை நாம் தானியங்கி வெளிச்ச கட்டுப்பாடு(auto brightness) என சாதாரணமாக கடந்து சென்று விடுகிறோம் .இதற்கு பின்னாலும் ஒளிமின் தகடுகளில் இருப்பது, போன்ற அறிவியல் புதைந்திருக்கிறது.
சூரிய மின் தகடுகளும்(solar cells) ஒளிமின் தகடுகளை போலவே செயல்பட்டாலும், அவற்றிற்கு நாம் மின்னழுத்தத்தை வழங்க வேண்டிய தேவை இல்லை! என்பதை குறிப்பிடத்தக்கது. அது குறித்து வரும் கட்டுரைகளில் விவாதிக்கலாம்.
இந்த கட்டுரை குறித்த தகவல்களை நான் பல இணையதளங்கள் மற்றும் புத்தகங்களிலிருந்து திரட்டி இருக்கிறேன் .
மேற்படி, இந்த கட்டுரை குறித்து உங்களுக்கு ஏதேனும் கருத்துக்கள் இருந்தால் தயங்காமல் என்னுடைய மின்மடல் முகவரிக்கு மடல் இயற்றவும்.
உங்களுடைய கருத்துக்கள் எப்போதும் வரவேற்கப்படுகிறது.
கட்டுரையாளர் :-
ஸ்ரீ காளீஸ்வரர்.செ,
இளங்கலை இயற்பியல் மாணவர்,
(தென் திருவிதாங்கூர் இந்துக் கல்லூரி,
நாகர்கோவில் – 02)
இளநிலை கட்டுரையாளர் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பாளர்,
கணியம் அறக்கட்டளை.