आर्क लैंप
आर्क लैंप या आर्क लाइट एक दीपक होता है जो इलेक्ट्रिक चाप द्वारा प्रकाश का उत्पादन करता है (जिसे वैद्युत चाप भी कहा जाता है)।
1800 के दशक के पहले दशक में हम्फ्री डेवी द्वारा आविष्कृत कार्बन चाप प्रकाश, जिसमें हवा में कार्बन इलेक्ट्रोड के बीच एक चाप होता है जो कि पहला व्यावहारिक विद्युत प्रकाश होता है।[1][2] 1870 के दशक में सड़क और बड़ी इमारतों की रोशनी के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, जब तक कि 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में गरमागरम रोशनी से इसका स्थान नहीं लिया गया था।[1] यह अधिक विशिष्ट अनुप्रयोगों में उपयोग में जारी रहा जहां उच्च तीव्रता बिंदु प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती थी, जैसे द्वितीय विश्व युद्ध के बाद खोज-दीप और फिल्म प्रोजेक्टर। इनमें से अधिकांश उद्देश्यों के लिए कार्बन चाप दीपक अब अप्रचलित है, लेकिन यह अभी भी उच्च तीव्रता वाले पराबैंगनी प्रकाश के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।
यह शब्द अब गैस डिस्चार्ज दीपक के लिए उपयोग किया जाता है, जो कांच के बल्ब में गैस के माध्यम से धातु इलेक्ट्रोड के बीच चाप द्वारा प्रकाश उत्पन्न करता है। सामान्य फ्लोरोसेंट दीपक एक कम दबाव वाला मर्करी चाप दीपक होता है।[3] क्सीनन चाप दीपक, जो एक उच्च तीव्रता वाली सफेद रोशनी उत्पन्न करता है, अब कई अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जो पहले कार्बन चाप का उपयोग करते थे, जैसे फिल्म प्रोजेक्टर और खोज-दीप।
कार्यवाही
चाप वह डिस्चार्ज है जो गैस के आयनित होने पर होता है। एक उच्च वोल्टेज चाप को "प्रज्वलित" या "हड़ताल" करने के लिए दीपक में स्पंदित किया जाता है, जिसके बाद निर्वहन को कम वोल्टेज पर बनाए रखा जा सकता है। "हड़ताल" के लिए एक इग्नाइटर और गिट्टी के साथ एक विद्युत सर्किट की आवश्यकता होती है। गिट्टी को दीपक के साथ श्रृंखला में तार दिया जाता है और दो कार्य करता है।
सबसे पहले, जब बिजली पहली बार चालू होती है, इग्नाइटर/स्टार्टर (जो दीपक के पार समानांतर में तारित होता है) गिट्टी और स्टार्टर के माध्यम से एक छोटा करंट सेट करता है। यह गिट्टी वाइंडिंग्स के भीतर एक छोटा चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एक क्षण बाद स्टार्टर गिट्टी से वर्तमान प्रवाह को बाधित करता है, जिसमें उच्च अधिष्ठापन होता है और इसलिए वर्तमान प्रवाह को बनाए रखने की कोशिश करता है (गिट्टी इसके माध्यम से वर्तमान में किसी भी परिवर्तन का विरोध करती है); यह नहीं हो सकता, क्योंकि अब कोई 'सर्किट' नहीं है। परिणाम स्वरुप, एक उच्च वोल्टेज क्षण भर में गिट्टी में दिखाई देता है, जिससे दीपक जुड़ा हुआ है, इसलिए दीपक इस उच्च वोल्टेज को अपने पार प्राप्त करता है जो ट्यूब/दीपक के भीतर चाप पर 'हड़ताल' करता है। सर्किट इस क्रिया को तब तक दोहराएगा जब तक कि दीपक चाप को बनाए रखने के लिए पर्याप्त रूप से आयनित नहीं हो जाता है।
जब दीपक चाप को बनाए रखता है, तो गिट्टी दीपक को संचालित करने के लिए आवश्यक धारा को सीमित करने के लिए अपना दूसरा कार्य करती है। लैम्प, बैलास्ट और इग्नाइटर की रेटिंग एक-दूसरे से मेल खाती है, इन भागों को उसी रेटिंग से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए जो विफल घटक के रूप में है या दीपक काम नहीं करता है।
दीपक द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का रंग बदलता है क्योंकि तापमान और समय के साथ इसकी विद्युत विशेषताओं में परिवर्तन होता है। बिजली एक समान सिद्धांत है जहां पृथ्वी और तूफानी बादलों के बीच उच्च संभावित अंतर (वोल्टेज) द्वारा वातावरण को आयनित किया जाता है।
चाप दीपक में चाप का तापमान कई हजार डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। बाहरी कांच का लिफाफा 500 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है, इसलिए सर्विसिंग से पहले यह सुनिश्चित करना चाहिए कि बल्ब को संभालने के लिए पर्याप्त ठंडा किया जाता है। अधिकांशतः, यदि इस प्रकार के दीपक बंद कर दिए जाते है या उनकी बिजली की आपूर्ति खो जाती है, तो कोई व्यक्ति कई मिनट के लिए दीपक को फिर से नहीं रोक सकता (जिसे कोल्ड रेस्ट्राइक दीपक कहा जाता है)। चूँकि, कुछ दीपक (मुख्य रूप से फ्लोरोसेंट ट्यूब/ऊर्जा बचत दीपक) को बंद करते ही फिर से चालू किया जा सकता है (जिन्हें हॉट रेस्ट्राइक दीपक कहा जाता है)।
ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय, वैंकूवर, कनाडा में डेविड कैमम और रॉय नोडवेल द्वारा 1975 में आविष्कार किया गया था वोर्टेक वाटर-वॉल प्लाज्मा चाप दीपक, 1986 और 1993 में गिनीज बुक ऑफ वर्ल्ड रिकॉर्ड्स में दुनिया के सबसे शक्तिशाली लगातार जलने वाले प्रकाश स्रोत के रूप में अंकित किया गया था। 300 kW या 1.2 मिलियन मोमबत्ती की ऊर्जा होती है।[4]
कार्बन चाप दीपक
लोकप्रिय उपयोग में, चाप दीपक शब्द का अर्थ केवल कार्बन चाप दीपक होता है। कार्बन चाप लैम्प में, मुक्त हवा में इलेक्ट्रोड कार्बन रॉड होते है। दीपक को प्रज्वलित करने के लिए, छड़ों को एक साथ छुआया जाता है, इस प्रकार अपेक्षाकृत कम वोल्टेज को चाप पर प्रहार करने की अनुमति मिलती है।[1] फिर छड़ों को धीरे-धीरे अलग किया जाता है, और विद्युत प्रवाह अंतराल में एक चाप को गर्म करता है और बनाए रखता है। कार्बन की छड़ों के सिरों को गर्म किया जाता है और कार्बन वाष्पीकृत हो जाता है। चाप में कार्बन वाष्प अत्यधिक चमकदार होता है, जो तेज रोशनी उत्पन्न करता है।[1] छड़ें धीरे-धीरे उपयोग में जल जाती है, और चाप को बनाए रखने के लिए उनके बीच की दूरी को नियमित रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है।[1]
दूरी को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने के लिए कई सरल तंत्रों का आविष्कार किया गया था, जो ज्यादातर सोलनॉइड्स पर आधारित थे। यांत्रिक रूप से नियंत्रित सबसे सरल रूपों में से एक में (जो जल्द ही अधिक सुचारू रूप से काम करने वाले उपकरणों द्वारा अधिगृहीत किया गया था) इलेक्ट्रोड लंबवत रूप से लगाए जाते है। चाप की आपूर्ति करने वाली धारा को शीर्ष इलेक्ट्रोड से जुड़े सोलनॉइड के माध्यम से श्रृंखला में पारित किया जाता है। यदि इलेक्ट्रोड के बिंदु स्पर्श कर रहे है (जैसा कि स्टार्ट अप में) प्रतिरोध गिरता है, तो करंट बढ़ता है और सोलनॉइड से बढ़ा हुआ खिंचाव बिंदुओं को अलग करता है। यदि चाप विफल होने लगता है तो धारा गिर जाती है और बिंदु फिर से बंद हो जाते है।
याब्लोचकोव मोमबत्ती एक नियामक के बिना एक साधारण चाप दीपक होता है, लेकिन इसमें कमियां है कि चाप को फिर से प्रारंभ नहीं किया जा सकता है और केवल कुछ घंटों का सीमित जीवनकाल होता है।
इतिहास
कार्बन चाप प्रकाश की अवधारणा को पहली बार 19वीं शताब्दी की शुरुआत में हम्फ्री डेवी द्वारा प्रदर्शित किया गया था, लेकिन स्रोत उस वर्ष के बारे में असहमत है जब उन्होंने पहली बार इसका प्रदर्शन किया था, 1802, 1805, 1807 और 1809 सभी का उल्लेख है। डेवी ने 4 इंच (100 मिमी) के अंतराल में चाप बनाने के लिए चारकोल की छड़ें और दो हजार इलेक्ट्रोकेमिकल सेल बैटरी (बिजली) का उपयोग किया था। उन्होंने अपने इलेक्ट्रोड को क्षैतिज रूप से लगाया और नोट किया कि, हवा के मजबूत संवहन प्रवाह के कारण चाप ने एक चाप का आकार बन गया। उन्होंने "चाप दीपक" शब्द गढ़ा, जो उपकरणों के सामान्य उपयोग में आने पर "चाप दीपक" के लिए अनुबंधित किया गया था।[5]
उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, सार्वजनिक प्रकाश व्यवस्था के लिए इलेक्ट्रिक चाप प्रकाशिंग का व्यापक उपयोग किया गया था। झिलमिलाहट और फुफकारने के लिए विद्युत चाप की प्रवृत्ति एक बड़ी समस्या थी। 1895 में, हर्था एर्टन ने इलेक्ट्रीशियन के लिए लेखों की एक श्रृंखला लिखी, जिसमें बताया गया कि ये घटनाएँ चाप बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली कार्बन रॉड्स के संपर्क में आने वाली ऑक्सीजन का परिणाम था।[6][7] 1899 में, वह इंस्टीट्यूशन ऑफ़ इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स (आईईई) के सामने अपना पेपर पढ़ने वाली पहली महिला थीं। उनका पेपर "द हिसिंग ऑफ द इलेक्ट्रिक चाप" था।[8]
चाप दीपक ने बिजली के लिए पहला व्यावसायिक उपयोग प्रदान किया, जो पहले प्रयोग, टेलीग्राफ और मनोरंजन तक सीमित था।[9]
अमेरिका में कार्बन चाप प्रकाश
संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1850 के बाद व्यावसायिक रूप से चाप दीपक का उत्पादन करने का प्रयास किया गया था, लेकिन निरंतर बिजली आपूर्ति की कमी ने प्रयासों को विफल कर दिया था। इस प्रकार इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों ने फैराडे के डाइनेमो में सुधार की समस्या पर ध्यान देना प्रारंभ किया। विलियम एडवर्ड्स स्टाइट और चार्ल्स एफ. ब्रश सहित कई लोगों द्वारा इस अवधारणा में सुधार किया गया था। 1870 के दशक तक ऐसा नहीं था कि याब्लोचकोव मोमबत्ती जैसे दीपक अधिक सामान्य रूप से देखे जाते थे। 1877 में, फ्रैंकलिन संस्थान ने डायनेमो प्रणाली का तुलनात्मक परीक्षण किया। ब्रश द्वारा विकसित एक ने सबसे अच्छा प्रदर्शन किया, और ब्रश ने तुरंत अपने उन्नत डायनेमो को चाप-प्रकाशिंग के लिए लागू किया, एक प्रारंभिक अनुप्रयोग 29 अप्रैल, 1879 को क्लीवलैंड, ओहियो में पब्लिक स्क्वायर था। इसके बावजूद, वबाश, इंडियाना "ब्रश प्रकाश्स" से जगमगाने वाला पहला शहर होने का प्रमाणित करता है। इनमें से चार प्रकाशें 31 मार्च, 1880 को वहां सक्रिय हो गयी थी। वबाश, इन वबाश एक छोटा सा शहर था जो पूरी तरह से 4 प्रकाशों से रोशन था, जबकि क्लीवलैंड के पब्लिक स्क्वायर में स्थापना ने उस बड़े शहर के केवल एक हिस्से को रोशन किया था। ब्रश प्रकाश्स, क्लीवलैंड 1880 में, ब्रश ने ब्रश इलेक्ट्रिक कंपनी की स्थापना की थी।
सार्वजनिक क्षेत्रों के लिए कठोर और शानदार प्रकाश सबसे उपयुक्त पाया गया है, जैसे कि क्लीवलैंड का पब्लिक स्क्वायर, समकालीन गरमागरम प्रकाश बल्ब की तुलना में लगभग 200 गुना अधिक ऊर्जाशाली होती है।
ब्रश इलेक्ट्रिक चाप प्रकाश का उपयोग तेजी से फैलता है। साइंटिफिक अमेरिकन ने 1881 में बताया कि प्रणाली का उपयोग किया जा रहा था। रोलिंग मिलों, स्टील वर्क्स, दुकानों में 800 प्रकाश्स, ऊनी, कपास, लिनन, रेशम और अन्य कारखानों में 1,240 प्रकाश्स, बड़े स्टोर्स, होटलों में 425 प्रकाश्स, चर्च, पार्कों, डॉक्स और समर रिसॉर्ट्स में 250 प्रकाश्स, रेलवे डिपो और दुकानों में 275 प्रकाश्स, खानों में 130 प्रकाश्स, गलाने का काम, कारखानों में 380 प्रकाश्स और विभिन्न प्रकार के प्रतिष्ठान, प्रकाशिंग स्टेशनों में 1,500 प्रकाश्स, सिटी प्रकाशिंग के लिए, 1,200 इंग्लैंड और अन्य विदेशी देशों में रोशनी देता है। कुल 6,000 से अधिक प्रकाशें जो वास्तव में बेची जाती है।
1880 के दशक में तीन प्रमुख प्रगति हुई थी, फ्रांटिसेक क्रिज़िक ने 1880 में इलेक्ट्रोड के स्वत: समायोजन की अनुमति देने के लिए एक तंत्र का आविष्कार किया था। कार्बन की खपत को धीमा करने के लिए चाप्स को एक छोटी ट्यूब में बंद कर दिया गया था (जीवनकाल को लगभग 100 घंटे तक बढ़ा दिया गया था)। ज्वाला चाप दीपक प्रस्तुत किए गए थे जहां कार्बन छड़ों में धातु के लवण (सामान्यतः मैग्नीशियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, या कैल्शियम फ्लोराइड्स) थे, जो कि प्रकाश उत्पादन बढ़ाने और विभिन्न रंगों का उत्पादन करने के लिए जोड़ा गया था।
अमेरिका में, चाप-प्रकाशिंग प्रणाली और बेहतर डायनेमो का पेटेंट संरक्षण कठिनाई सिद्ध हुआ और इसके परिणामस्वरूप चाप-प्रकाशिंग उद्योग अत्यधिक प्रतिस्पर्धी बन गया। ब्रश की मुख्य प्रतियोगिता एलिहू थॉमसन और एडविन जे. ह्यूस्टन की टीम से थी। इन दोनों ने 1880 में अमेरिकन इलेक्ट्रिक कॉरपोरेशन का गठन किया था, लेकिन इसे जल्द ही चार्ल्स ए कॉफिन द्वारा खरीद लिया गया, लिन, मैसाचुसेट्स में स्थानांतरित कर दिया गया और थॉमसन-ह्यूस्टन इलेक्ट्रिक कंपनी का नाम बदल दिया गया। चूँकि, प्रकाश व्यवस्था में सुधार के लिए पेटेंट कराने वाली कंपनी के पीछे थॉमसन प्रमुख आविष्कारशील प्रतिभा बने रहे। थॉमसन-ह्यूस्टन के पेटेंट अटॉर्नी फ्रेडरिक पी. फिश के नेतृत्व में कंपनी ने अपने नए पेटेंट अधिकारों की रक्षा की थी। कॉफिन के प्रबंधन ने कंपनी को प्रतिस्पर्धियों के साथ खरीद-बहिष्कार और विलय की एक आक्रामक नीति की ओर अग्रसर किया। दोनों रणनीतियों ने विद्युत प्रकाश निर्माण उद्योग में प्रतिस्पर्धा को कम कर दिया। 1890 तक, थॉमसन-ह्यूस्टन कंपनी अमेरिका में प्रमुख विद्युत निर्माण कंपनी थी।[10] निकोला टेस्ला ने यू.एस. पेटेंट 447920, "ऑपरेटिंग चाप-दीपक की विधि" (10 मार्च, 1891) प्राप्त किया, जो रेंज के भीतर आवृत्तियों पर काम कर रहे चाप दीपक द्वारा उत्पन्न बिजली-आवृत्ति हार्मोनिक्स की अप्रिय ध्वनि को दबाने के लिए प्रति सेकंड अल्टरनेटर में 10,000 चक्र में मानव सुनवाई का वर्णन करता था।
सदी के मोड़ के आसपास चाप-प्रकाशिंग प्रणाली गिरावट में थी, लेकिन थॉमसन-ह्यूस्टन ने शहरी प्रकाशिंग प्रणाली के प्रमुख पेटेंट को नियंत्रित किया था। इस नियंत्रण ने थॉमस एडिसन की एडिसन जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी द्वारा विकसित की जा रही गरमागरम प्रकाश व्यवस्था के विस्तार को धीमा कर दिया था। इसके विपरीत, एडिसन के प्रत्यक्ष वर्तमान वितरण और उत्पादन मशीनरी पेटेंट के नियंत्रण ने थॉमसन-ह्यूस्टन के और विस्तार को अवरुद्ध कर दिया था। 1892 में जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी बनाने के लिए दोनों कंपनियों के विलय के बाद विस्तार की राह को हटा दिया गया था।[10]
कुछ प्रारंभिक मोशन-पिक्चर स्टूडियो में इंटीरियर शॉट्स को रोशन करने के लिए चाप दीपक का उपयोग किया गया था। एक समस्या यह थी कि वे इतने उच्च स्तर के अल्ट्रा-वायलेट प्रकाश का उत्पादन करते है कि कई अभिनेताओं को अल्ट्रा-वायलेट प्रकाश से उत्पन्न आंखों की पीड़ा को दूर करने के लिए कैमरा बंद होने पर धूप का चश्मा पहनने की आवश्यकता होती है। दीपक के सामने साधारण खिड़की के शीशे की एक शीट जोड़कर, अल्ट्रा-वायलेट को अवरुद्ध करके समस्या का समाधान किया गया था। "टॉकीज" की सुबह तक, फिल्म स्टूडियो में चाप दीपक को अन्य प्रकार की रोशनी से बदल दिया गया था। 1915 में, एल्मर एम्ब्रोस स्पेरी ने एक उच्च-तीव्रता वाले कार्बन चाप खोज-दीप के अपने आविष्कार का निर्माण प्रारंभ किया था। 20वीं शताब्दी के दौरान दुश्मनों को संकेत देने और उन्हें रोशन करने के लिए इनका उपयोग सभी नौसेनाओं के युद्धपोतों पर किया जाता था।[11] 1920 के दशक में, कार्बन चाप लैम्प्स को पारिवारिक स्वास्थ्य उत्पादों के रूप में बेचा जाता था, जो प्राकृतिक धूप का एक विकल्प था।[12]
अधिकांश भूमिकाओं में चाप लैम्प्स को फिलामेंट लैम्प्स द्वारा हटा दिया गया था, केवल कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों जैसे कि फिल्मी रंगमंच, स्पॉटप्रकाश (थिएटर प्रकाशिंग) और खोज-दीप्स में शेष थे। 1950 और 1960 के दशक में एक बाहरी ड्राइव-इन प्रोजेक्टर के कार्बन-चाप दीपक के लिए उच्च-शक्ति डी.सी. की आपूर्ति सामान्यतः एक मोटर जनरेटर कॉम्बो (एक डीसी जनरेटर को शक्ति प्रदान करने वाली एसी मोटर) द्वारा की जाती थी। यहां तक कि इन अनुप्रयोगों में भी पारंपरिक कार्बन-चाप दीपक ज्यादातर क्सीनन चाप दीपक द्वारा अप्रचलन में धकेल दिए गए थे, लेकिन अभी भी कम से कम 1982 तक स्पॉटप्रकाश के रूप में निर्मित किए जा रहे थे[13] और अभी भी कम से कम एक उद्देश्य के लिए निर्मित है - "त्वरित" में सूर्य के प्रकाश का अनुकरण "उम्र बढ़ने" मशीनों का उद्देश्य यह अनुमान लगाना है कि पर्यावरणीय जोखिम से सामग्री कितनी तेजी से खराब होने की संभावना है।[14][15]
कार्बन चाप प्रकाशिंग ने अन्य फिल्म प्रक्षेपण प्रथाओं पर अपनी छाप छोड़ी थी। 2,000-फुट रीलों पर गति चित्रों को शिपिंग और प्रोजेक्ट करने का अभ्यास, और दो प्रोजेक्टरों के बीच "चेंजओवर" को नियोजित करना, प्रोजेक्टर लैम्फॉउस में उपयोग की जाने वाली कार्बन रॉड्स के कारण लगभग 22 मिनट का जीवनकाल होता था (जो कहा गया फिल्म की मात्रा से मेल खाती है) रीलों जब 24 फ्रेम/सेकेंड पर प्रक्षेपित किया जाता है)। प्रोजेक्शनिस्ट रॉड को आँख से जलता हुआ देखता है (चूँकि वेल्डर के ग्लास की तरह एक पीपहोल) और फिल्म रीलों को बदलते समय कार्बन रॉड को बदल देता है। 1970 के दशक में क्सीनन प्रोजेक्टर दीपक के आगमन के साथ दो-प्रोजेक्टर चेंजओवर सेटअप अधिक हद तक गायब हो गया था, जिसे सिंगल-प्रोजेक्टर प्लैटर प्रणाली से बदल दिया गया था, चूँकि फिल्मों को 2,000 फुट रील पर सिनेमाघरों में भेजना जारी कर दिया गया था।
यह भी देखें
- सीसा
- उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप
- बड़े-प्रारूप स्लाइड प्रोजेक्टर
- लियोन फौकॉल्ट
- प्रकाश स्रोतों की सूची
- निकोला टेस्ला पेटेंट की सूची
- चांदनी टॉवर
- पावेल yablochkov और yablochkov मोमबत्ती
- फोटोलिथोग्राफी
- Praseodymium
- आवरित धातु की आर्क वेल्डिंग
- मंच प्रकाश व्यवस्था
- प्रकाश प्रौद्योगिकी की समयरेखा
- वाल्थर नर्नस्ट
संदर्भ
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ग्रन्थसूची
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बाहरी कड़ियाँ
- "UNILAM Super High Pressure Short Arc Lamp"
- Moonlight towers: light pollution in the 1800s, article in Low-tech Magazine
