ஒளி உமிழ் டையோடுகளும் அவை செயல்படும் விதமும் | எளிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் பகுதி 9

எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரைகளை எழுத ஆரம்பித்த நாளிலிருந்து, டையோடுகளுக்கும் நமக்கும் நல்ல உடன்பாடு இருக்கிறது போலும்! நான் எப்பொழுது கட்டுரையை எழுத தரவுகளை சேகரித்தாலும், டையோடுகள் எனது கண்களில் இருந்து தவறுவதில்லை.

கடந்த ஒரு கட்டுரையில், ஒளி மின் டையோடு(photo diode) குறித்து பார்த்திருந்தோம். அதாவது, வெளியில் இருக்கும் ஒளியின் அளவைக் கொண்டு மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யவல்ல டையோடு தான் ஒளிமின் டையோடு.

இவற்றைப் பெரும்பாலும் உணர்விகளில் பயன்படுத்தலாம் என்று நான் குறிப்பிட்டிருந்தேன்.

அந்த வகையில் நாம் கொடுக்கின்ற மின் ஆற்றலை ஒளிஆற்றலாக மாற்றக்கூடிய, டையோடு தான் ஒளி உமிழ் டையோடு.

இன்றைக்கு கடைகளுக்கு சென்றாலே, பெரும்பாலும் நாம் அனைவரும் வாங்கும் மின்விளக்குகளில் எல்இடி தொழில்நுட்பமே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எல் இ டி என ஆங்கிலத்தில் அறியப்படும், இந்த ஒளிவுமிழ் டையோடுகளுக்கு பின்னாலும், பிஎன் சந்திடையோடில் இருக்கக்கூடிய அதே அறிவியல் தான் புதைந்திருக்கிறது.

இதற்கு முன்னால் என்னுடைய எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரைகளை படிக்கவில்லை என்றால், கீழே இருக்கக்கூடிய பொத்தானை பயன்படுத்தி என்னுடைய பிற எலக்ட்ரானிக்ஸ் கட்டுரைகளையும் பார்வையிடுங்கள்.

இந்த தலைப்பில் உங்களுக்கு குழப்பம் ஏதேனும் இருந்தால், நான் ஏற்கனவே வழங்கி இருந்த பி என் சந்திடையோடு குறித்த கட்டுரையை படித்துவிட்டு இந்த கட்டுரையை தொடரவும்.

சரி தலைப்பிற்குள்ளாக வருவோம்! பெரும்பாலும்  டயோடுகள், சிலிக்கான் அளவு ஜெர்மானியம் போன்ற குறைகடத்திகளை கொண்டு தயாரிக்கப்படுவதாக படித்திருந்தோம்.

ஆனால் எல் இ டி விளக்குகளை தயாரிக்க, நீங்கள் இத்தகைய சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மனியத்தை பயன்படுத்த முடியாது.

நேர் திசை சார்பு மின்னழுத்தத்தை, சாதாரணமாக சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியத்தால் செய்யப்பட்ட ஒரு   பி என் சந்திடையோடுக்கு வழங்கும்போது, அந்த டையோட்டில் மின்னோட்டம் பாய்கிறது. இதன் மூலம் குறைந்த அளவு வெப்ப ஆற்றல்(heat radiation in low amount) வெளிப்படுகிறது.

நீங்கள் பள்ளிகளில் படித்திருப்பீர்கள் என்று நம்புகிறேன். அதாவது, நீங்கள் பார்க்கக்கூடிய கண்ணுறு ஒளியும், ரேடியோ அலைகளும், ஏன் ? இந்த பிரபஞ்சத்தில் இருக்கக்கூடிய அலை வடிவிலான இயக்கம் அனைத்துமே! மின்காந்த அலைக்கற்றை(every spectrum is nothing but EM radiation) தான்.

4000- 7000 ஆம்ஸ்ட்ராங் (A°) வரையிலான ஒளிக்கற்றைகளை கண்ணுரு ஒளிக் கற்றைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

இத்தகைய சூழலில், சாதாரண                பி என்  சந்தி டையோடில் கூட மின்காந்த அலைகள் வெளிப்படுகின்றன. ஆனால், அவற்றை நம்மால் பார்க்க முடியாது என்பதுதான் உண்மை.

கேலியம் ஆர்சனிட் அல்லது காலியம் பாஸ்பேட் போன்று குறை கடத்திகளை பயன்படுத்தி செய்யப்படும் பி என் சந்தி டையோடுகளால் கண்ணுரு ஒளியை உருவாக்க முடியும். 

அதே நேரம், கடைகளில் led விளக்குகளை வாங்கும் போது அதன் வெளியே இருக்கும் கண்ணாடி போன்ற அமைப்பில் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறம்(outer lid has a colour)  இருக்கும். 

அதை வைத்து! இது மஞ்சள் நிற எல்இடி, நீல நிற எல்ஈடி ,சிவப்பு நிற எல்ஈடி என கண்டுபிடிக்கிறோம். 

ஆனால், உண்மையில் வெளியில் இருக்கக்கூடிய அந்த கண்ணாடி போன்ற அமைப்பில் இருந்து நிறம் தீர்மானிக்கப்படுவதில்ல.

நேர்திசை சார்பு மின்னழுத்தம் வழங்கப்படும் போது, அதன் காரணமாக குறைவு பகுதி சுருங்கி(depletion region) அங்கிருக்கும் எலக்ட்ரான்களுக்கு அதிகப்படியான ஆற்றல் கிடைக்கிறது. அந்த ஆற்றலை அவை சிறிது நேரத்தில் வெளியிட தொடங்குகின்றன! அந்த ஆற்றலில் இருந்து தான் நாம் கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய நிறங்கள் தோற்றுவிக்கப்படுகின்றன. 

ஆம்! அதற்கான பட்டியலில் நான் கீழே கொடுக்கிறேன்.குறிப்பிட்ட குறைகடத்திகளை பயன்படுத்துவதன் மூலமாக குறிப்பிட்ட அலை நீளத்தை உடைய ஒளிக்கற்றைகளை(get desired colour spectra) நம்மால் பெற முடியும். 

இதன் மூலமாகத்தான் பல நிறத்திலும் மின்னக்கூடிய, எல்இடி விளக்குகளை நாம் தினம்தோறும் பயன்படுத்துகிறோம். 

சரி தங்க்ஸ்டன்(tungsten) விளக்குகளுக்கும், எல்இடி விளக்குகளுக்கும் அப்படி என்னதான் வித்தியாசம் என்று பலரும் கேட்பதுண்டு. 

Tungsten விளக்குகளில் நேரடியாக மாறுதிசை மின்னழுத்தம்(Ac signal) வழங்கப்படுகிறது. இதன் மூலம் அந்த டங்ஸ்டன் நூலிழை சூடாகிறது. அதிலிருந்து ஒளி வெளிப்படுகிறது.

காற்று புகாத கண்ணாடி குடுவையிலுள், இந்த அமைப்பு இருப்பதால் அந்த டங்ஸ்டன் நூலிழை சேதமடைவதில்லை.

ஆனால் டங்ட்ஸ்டன் விளக்குகளில் இருந்து அதிகப்படியான வெப்பம் வெளியேறுகிறது. மேலும் அவற்றில் இருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட நிறத்தை(mono chromatic light)மட்டுமே நம்மால் பெற முடியும்.

பெரும்பாலும் அடர் மஞ்சள் அல்லது ஆரஞ்சு நிறத்திலான ஒளி கற்றைகளை மட்டுமே நம்மால் டங்க்ஸ்டைன் விளக்குகளிலிருந்து பெற முடியும்.

அதனோடு ஒப்பிடும்போது, பல வகைகளிலும் led விளக்குகள் சிறப்பு தன்மை வாய்ந்தன ஆக இருக்கின்றன.

எளிதாக, மிகக் குறைந்த விலையிலேயே இவற்றை நம்மால் வாங்க முடிகிறது. அப்படியே அதிக விலை கொடுத்தாலும், அதிகப்படியான காலம் செயல்படக்கூடிய வகையில் அவை தயாரிக்கப்படுகின்றன.

ஆனால் உலகளாவிய அளவில் led விளக்குகளை தயாரிக்க அதிகப்படியான குறை கடத்திகளை, மண்ணில் இருந்து அகழ்ந்து எடுக்க வேண்டிய தேவை இருக்கிறது என்பதும் நிதர்சனமான உண்மைதான்.

முதன் முதலில் 1960 மற்றும் 70களில் தொலைக்காட்சி ரிமோட்டுகளில் led விளக்குகள் பயன்படுத்தப்பட்டன ஆனால் அந்த எல்இடி விளக்குகளால் பெரும்பாலும் அகச்சிவப்பு ஒளிக்கற்றைகளை மட்டுமே வெளியிட முடியும்.

பின்னாலிலேயே கண்ணுரு ஒளிக் கட்சிகளை உருவாக்கக்கூடிய எல்இடி விளக்குகள் தயாரிக்கப்பட்டனர்.

இப்பொழுது கூட உங்கள் வீட்டில் இருக்கும் தொலைக்காட்சி ரிமோட்டை எடுத்து உங்கள் மொபைல் போனில் இருக்கும் கேமராவுக்கு நேராக வைத்து ரிமோட்டில் இருக்கும் எதாவது ஒரு பொத்தானை அமிழ்த்தவும்.

உங்களுடைய மொபைல் திரையில் உங்களால் அகச்சிவப்பு ஒளியை காண முடியும். ஆம்! உங்களுடைய கண்களால் அகச்சிவப்பு ஒளியை காண முடியாமல் போகலாம். ஆனால் உங்களுடைய கேமரா லென்ஸ்களை கொண்டு அகச்சிவப்பு ஒளிகளை காண முடியும்.

மேலும், ஒளி மின் டையோடுகளில் பார்த்தது போல நம்முடைய ரிமோட்டுகளில் இருந்து வெளியேறும், சிவப்பு ஒளி கற்றைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட அலை நீளத்தில் தொலைக்காட்சி பெட்டியில் இருக்கும் ஒளிமின் டையோடுகளை சென்றடையும் போது அதன் அடிப்படையில் தொலைக்காட்சி அலைவரிசைகள் மாற்றப்படுகின்றன.

அடிப்படையில் நாம் அனைவரும் எல்.இ.டி விளக்குகள் என எளிமையாக கடந்து செல்லும் ஒரு பொருளுக்கு பின்னால், நம் அனைவரையும் மலைக்க வைக்கும் பல ரகசியங்கள் ஒழி(ளி)ந்து இருக்கிறது.

அடுத்த முறை எல்இடி விளக்குகளை வாங்கும் போது அதனுடைய நிறம் மற்றும் அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பது குறித்து உங்களுக்கு குழப்பம் ஏற்படாது என்று நம்புகிறேன்.

மேலும் led விளக்குகள் குறித்து விரிவான கட்டுரைகள் உங்களுக்கு தேவைப்பட்டால் கேளுங்கள் விரைவில் எழுத முயற்சி செய்கிறேன்.

இந்தக் கட்டுரை குறித்த தகவல்களை இணையத்தில் இருந்தும் பல புத்தகங்களில் இருந்தும் நான் சேகரித்து இருக்கிறேன்.

இந்த கட்டுரை குறித்து உங்களுக்கு ஏதேனும் கருத்துக்கள் இருந்தால், தயங்காது என்னுடைய மின் மடல் 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.

மின்மடல் முகவரி : srikaleeswarar@myyahoo.com

%d bloggers like this: