धातु सुधारक: Difference between revisions
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धातु शोधक के संचालन का सिद्धांत आधुनिक अर्धचालक शोधक ([[Index.php?title=शॉटकी डायोड|शॉटकी डायोड]] और '''p-n''' डायोड) से संबंधित है, लेकिन कुछ अधिक जटिल है। सेलेनियम और कॉपर ऑक्साइड दोनों अर्धचालक हैं, व्यवहार में निर्माण के दौरान अशुद्धियों द्वारा | धातु शोधक के संचालन का सिद्धांत आधुनिक अर्धचालक शोधक ([[Index.php?title=शॉटकी डायोड|शॉटकी डायोड]] और '''p-n''' डायोड) से संबंधित है, लेकिन कुछ अधिक जटिल है। सेलेनियम और कॉपर ऑक्साइड दोनों अर्धचालक हैं, व्यवहार में निर्माण के दौरान अशुद्धियों द्वारा मादित किया गया। जब उन्हें धातुओं पर निक्षेपित किया जाता है, तो यह उम्मीद की जाती है कि परिणाम एक साधारण धातु-अर्धचालक संधि है और शोधन एक शॉटकी प्राचीर का परिणाम होगा। | ||
हालांकि, | हालांकि, हालांकि ऐसा हमेशा नहीं होता: वैज्ञानिक एस. पोगांस्की ने 1940 के दशक में खोज की थी कि सबसे अच्छा सेलेनियम शोधक वास्तव में सेलेनियम और एक पतली [[कैडमियम सेलेनाइड]] परत के बीच अर्धचालक-अर्धचालक संधि थे, जो प्रसंस्करण के दौरान कैडमियम-टिन धातु परत से उत्पन्न हुआ था। .<ref>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2000/kroemer-bio.html|title = The Nobel Prize in Physics 2000}}</ref><ref>{{Cite book | last1 = Kroemer | first1 = H. | chapter = Heterojunction Devices | doi = 10.1109/DRC.1992.671849 | title = 50th Annual Device Research Conference | pages = 0_16–0_17 | year = 1992 | s2cid = 113046906 }}</ref> | ||
किसी भी मामले में परिणाम यह होता है कि | किसी भी मामले में परिणाम यह होता है कि अर्धचालक में एक अंतर्निहित विद्युत क्षेत्र के साथ एक अवक्षयी क्षेत्र होता है, और यह सुधारात्मक क्रिया प्रदान करता है। | ||
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बाद के सिलिकॉन या जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में, कॉपर-ऑक्साइड | बाद के सिलिकॉन या जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में, कॉपर-ऑक्साइड शोधक में कम दक्षता थी, और व्युत्क्रम वोल्टता श्रेणी शायद ही कुछ वोल्ट से अधिक थी। पर्याप्त व्युत्क्रम भंजन वोल्टता आंकड़ा प्रदान करने के लिए श्रृंखला में कई शोधक चकती का उपयोग करने की आवश्यकता होगी - 12 V बैटरी आवेशक के लिए एक [[ पुल सुधारक ]]अक्सर 12 धातु शोधक का उपयोग करेगा। सेलेनियम शोधक आमतौर पर धातु-ऑक्साइड प्रकारों की तुलना में अधिक कुशल थे, और उच्च वोल्टेज को संभाल सकते थे। हालांकि, उनके निर्माण के लिए काफी अधिक कौशल की आवश्यकता थी। | ||
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रेडियो | रेडियो अभिग्राही में [[Index.php?title=अन्वालोप संसूचक|अन्वालोप संसूचक]] (AM विमाडुलक) [[डायोड]] के रूप में धातु शोधक का भी उपयोग किया जाता था। WX6 वेस्टेक्टर एक विशिष्ट उदाहरण था। यह [[एएए बैटरी]] के माप और आकार के बारे में था, जिसके प्रत्येक छोर पर चूड़ीदार पोस्ट थे जिनसे कनेक्शन बनाए गए थे। | ||
सस्ता सिलिकॉन डायोड उपलब्ध होने से पहले | सस्ता सिलिकॉन डायोड उपलब्ध होने से पहले सेलेनियम शोधक को बिना परिवर्तक के रेडियो और टीवी सेटों में उच्च-तनाव शोधक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। हालांकि वे इस अनुप्रयोग में यथोचित रूप से कुशल थे, (कम से कम निर्वात नली शोधक की तुलना में), उनका आंतरिक प्रतिरोध पुराने होने के साथ बढ़ता गया। उपलब्ध [[Index.php?title=उच्च वोल्टता|उच्च वोल्टता]] को कम करने के अलावा, यह उन्हें गर्म करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे एक अप्रिय गंध पैदा होती है क्योंकि सेलेनियम वाष्पित होने लगता है। | ||
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अधिकांश उपकरणों | अधिकांश उपकरणों में धातु शोधक को सिलिकॉन डायोड से बदल दिया गया है, हालांकि कुछ ऐसे अनुप्रयोग हैं जहां सिलिकॉन इकाइयों के साथ धातु शोधक के प्रतिस्थापन अव्यावहारिक साबित हुए हैं। ये ज्यादातर [[Index.php?title=विद्युत आवरण|विद्युत आवरण]], [[एल्यूमीनियम गलाने]] और इसी तरह के उच्च-धारा कम-वोल्टता औद्योगिक अनुप्रयोग में होते हैं, जहां धातु शोधक का नीचे ऊपर [[Index.php?title= वोल्टता पात|वोल्टता पात]] उनके [[Index.php?title=व्युत्क्रम भंजन वोल्टता|व्युत्क्रम भंजन वोल्टता]] से ज्यादा महत्वपूर्ण होता है। | ||
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Revision as of 12:48, 21 March 2023
धातु शोधक एक प्रारंभिक प्रकार का अर्धचालक शोधक है जिसमें अर्धचालक कॉपर ऑक्साइड, जर्मेनियम या सेलेनियम होता है। वे रेडियो अभिग्राही और बैटरी आवेशक जैसे उपकरणों में प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में बदलने के लिए विद्युत अनुप्रयोगों में उपयोग किए गए थे। वेस्टिंगहाउस इलेक्ट्रिक 1920 के दशक के उत्तरार्ध से इनके शोधक का एक प्रमुख निर्माता था, व्यापार नाम वेस्टेक्टर के तहत (अब वेस्टिंगहाउस न्यूक्लियर द्वारा ओवरकुरेंट ट्रिप डिवाइस के लिए व्यापार नाम के रूप में उपयोग किया जाता है)।
कुछ देशों में धातु शोधक शब्द ऐसे सभी उपकरणों पर लागू होता है; दूसरों शब्दों में धातु शोधक सामान्य रूप से कॉपर-ऑक्साइड प्रकार, और सेलेनियम शोधक सेलेनियम-लौह प्रकारों को संदर्भित करता है।
विवरण
धातु शोधक में विभिन्न धातुओं की प्रक्षालित्र जैसी चकती होती है, या तो तांबा (शोधनप्रदान करने के लिए ऑक्साइड परत के साथ) या इस्पात या अल्युमीनियम, सेलेनियम के साथ। शीतन प्रदान करने के लिए चकती को अक्सर अन्तरक आवरण द्वारा अलग किया जाता है।
संचालन का तरीका
धातु शोधक के संचालन का सिद्धांत आधुनिक अर्धचालक शोधक (शॉटकी डायोड और p-n डायोड) से संबंधित है, लेकिन कुछ अधिक जटिल है। सेलेनियम और कॉपर ऑक्साइड दोनों अर्धचालक हैं, व्यवहार में निर्माण के दौरान अशुद्धियों द्वारा मादित किया गया। जब उन्हें धातुओं पर निक्षेपित किया जाता है, तो यह उम्मीद की जाती है कि परिणाम एक साधारण धातु-अर्धचालक संधि है और शोधन एक शॉटकी प्राचीर का परिणाम होगा। हालांकि, हालांकि ऐसा हमेशा नहीं होता: वैज्ञानिक एस. पोगांस्की ने 1940 के दशक में खोज की थी कि सबसे अच्छा सेलेनियम शोधक वास्तव में सेलेनियम और एक पतली कैडमियम सेलेनाइड परत के बीच अर्धचालक-अर्धचालक संधि थे, जो प्रसंस्करण के दौरान कैडमियम-टिन धातु परत से उत्पन्न हुआ था। .[1][2] किसी भी मामले में परिणाम यह होता है कि अर्धचालक में एक अंतर्निहित विद्युत क्षेत्र के साथ एक अवक्षयी क्षेत्र होता है, और यह सुधारात्मक क्रिया प्रदान करता है।
प्रदर्शन
बाद के सिलिकॉन या जर्मेनियम उपकरणों की तुलना में, कॉपर-ऑक्साइड शोधक में कम दक्षता थी, और व्युत्क्रम वोल्टता श्रेणी शायद ही कुछ वोल्ट से अधिक थी। पर्याप्त व्युत्क्रम भंजन वोल्टता आंकड़ा प्रदान करने के लिए श्रृंखला में कई शोधक चकती का उपयोग करने की आवश्यकता होगी - 12 V बैटरी आवेशक के लिए एक पुल सुधारक अक्सर 12 धातु शोधक का उपयोग करेगा। सेलेनियम शोधक आमतौर पर धातु-ऑक्साइड प्रकारों की तुलना में अधिक कुशल थे, और उच्च वोल्टेज को संभाल सकते थे। हालांकि, उनके निर्माण के लिए काफी अधिक कौशल की आवश्यकता थी।
अनुप्रयोग
रेडियो अभिग्राही
रेडियो अभिग्राही में अन्वालोप संसूचक (AM विमाडुलक) डायोड के रूप में धातु शोधक का भी उपयोग किया जाता था। WX6 वेस्टेक्टर एक विशिष्ट उदाहरण था। यह एएए बैटरी के माप और आकार के बारे में था, जिसके प्रत्येक छोर पर चूड़ीदार पोस्ट थे जिनसे कनेक्शन बनाए गए थे।
सस्ता सिलिकॉन डायोड उपलब्ध होने से पहले सेलेनियम शोधक को बिना परिवर्तक के रेडियो और टीवी सेटों में उच्च-तनाव शोधक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। हालांकि वे इस अनुप्रयोग में यथोचित रूप से कुशल थे, (कम से कम निर्वात नली शोधक की तुलना में), उनका आंतरिक प्रतिरोध पुराने होने के साथ बढ़ता गया। उपलब्ध उच्च वोल्टता को कम करने के अलावा, यह उन्हें गर्म करने के लिए प्रेरित करता है, जिससे एक अप्रिय गंध पैदा होती है क्योंकि सेलेनियम वाष्पित होने लगता है।
टीवी सेट और फोटोकॉपियर
विशेष रूप से अभिकल्पित किए गए सेलेनियम शोधक को एक बार टेलीविजन सेट और फोटोकॉपियर में अतिरिक्त उच्च तनाव शोधक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। सेलेनियम की एक परत नरम लोहे की पन्नी की एक परत पर लगाई गई थी, और इसमें से हजारों छोटी चकती (आमतौर पर 2 मिमी व्यास) को छिद्रित किया गया था और सिरेमिक नलीयों के अंदर ढेर के रूप में इकट्ठा किया गया था। दसियों हजार वोल्ट की आपूर्ति करने में सक्षम शोधक इस तरह से बनाए जा सकते हैं। उनका आंतरिक प्रतिरोध बहुत अधिक था, लेकिन अधिकांश EHT अनुप्रयोगों में केवल कुछ सौ माइक्रोएम्प्स की आवश्यकता होती है, इसलिए यह सामान्य रूप से एक विषय नहीं था। सस्ती उच्च वोल्टता सिलिकॉन शोधक के विकास के साथ, यह तकनीक अनुपयोगी हो गई है।
विद्युतपघटन
अधिकांश उपकरणों में धातु शोधक को सिलिकॉन डायोड से बदल दिया गया है, हालांकि कुछ ऐसे अनुप्रयोग हैं जहां सिलिकॉन इकाइयों के साथ धातु शोधक के प्रतिस्थापन अव्यावहारिक साबित हुए हैं। ये ज्यादातर विद्युत आवरण, एल्यूमीनियम गलाने और इसी तरह के उच्च-धारा कम-वोल्टता औद्योगिक अनुप्रयोग में होते हैं, जहां धातु शोधक का नीचे ऊपर वोल्टता पात उनके व्युत्क्रम भंजन वोल्टता से ज्यादा महत्वपूर्ण होता है।
संदर्भ
- ↑ "The Nobel Prize in Physics 2000".
- ↑ Kroemer, H. (1992). "Heterojunction Devices". 50th Annual Device Research Conference. pp. 0_16–0_17. doi:10.1109/DRC.1992.671849. S2CID 113046906.
बाहरी संबंध
- Rectifier used as an AM-demodulator
- Cougar Electronics - example of "legacy" selenium rectifier manufacturer
- The Copper Oxide Rectifier This document discusses the history of the copper oxide rectifier, and, in particular, the use of Chilean copper in its manufacture; the thallium catastrophe that befell the manufacture of selenium rectifiers is also discussed.
