19ویں صدی کے شاندار سائنسدان اور موجد، مائیکل فیراڈے، بجلی، برقی مقناطیسی میدان اور متعلقہ جسمانی مظاہر کے ساتھ اپنے فعال کام کے لیے جانا جاتا ہے۔ سب سے اہم دریافتوں میں سے ایک حفاظتی ڈھانچہ تھا جسے فیراڈے کیج کہتے ہیں۔ ذیل میں ہم سمجھیں گے کہ یہ کیا ہے اور ایجاد کی کیا عملی اہمیت ہے۔
مواد
فیراڈے کیج کیا ہے؟
فیراڈے کیج ایک ڈبہ ہے جس کی دیواریں انتہائی کوندکٹو دھات سے بنی ہیں۔ ڈیزائن کو بیرونی پاور کنکشن کی ضرورت نہیں ہے، لیکن، ایک اصول کے طور پر، گراؤنڈ ہے. خلیے کا جسمانی اثر کسی بیرونی عنصر کے زیر اثر ظاہر ہوتا ہے جو کہ برقی مقناطیسی تابکاری ہے۔
شیلڈنگ اثر کو ظاہر کرنے کے لیے پہلی تعمیرات ایک عام سیل کی طرح نظر آتی تھیں، جس نے اس رجحان کو یہ نام دیا۔درحقیقت، "باکس" کی تار یا سوراخ شدہ دیواریں کسی محدود جگہ کے اندر موجود اشیاء یا آلات کے بصری کنٹرول کے لیے آسان ہوتی ہیں، لیکن انہیں آسانی سے ٹھوس دیواروں سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ مواد conductive ہے.
آپریٹنگ اصول
فیراڈے کیج کی کارروائی اس حقیقت پر مبنی ہے کہ چارج، جب یہ کنڈکٹر میں داخل ہوتا ہے، اس کی سطح پر تقسیم ہوتا ہے، جبکہ اندر کا حصہ غیر جانبدار رہتا ہے۔ درحقیقت، پورا خلیہ، ایک موصل مواد پر مشتمل ہے، ایک واحد موصل ہے، جس کے "سرے" مخالف چارج حاصل کرتے ہیں۔ نتیجے میں برقی رو ایک ایسا میدان بناتا ہے جو بیرونی اثرات کی تلافی کرتا ہے۔ اس طرح کے ڈھانچے کے اندرونی حصے میں برقی میدان کی طاقت صفر ہے۔
مزے کی بات یہ ہے کہ اگر سیل کے اندر فیلڈ تیار کی جائے تو اثر بھی کام کرتا ہے۔ تاہم، اس منظر نامے میں، چارج کو گرڈ یا دوسرے کنڈکٹیو جہاز کی اندرونی سطح پر تقسیم کیا جائے گا اور باہر گھسنے کے قابل نہیں ہوگا۔
انگریزی اصطلاح میں، CF کی آواز "Faraday shield" کی طرح ہے، یعنی "Faraday shield/ screen"۔ یہ تصور ڈیوائس کے جوہر کو اچھی طرح سے بیان کرتا ہے، جو ڈھال یا حفاظتی اسکرین کی طرح ان شعاعوں کی عکاسی کرتا ہے جو اس کے مواد کو متاثر کرتی ہیں۔
یاد رہے کہ شیلڈنگ اثر صرف متبادل مقناطیسی میدان پر کام کرتا ہے۔ یہ مستقل یا قدرے متغیر مقناطیسی اثر کے ساتھ مداخلت نہیں کرتا، مثال کے طور پر، زمین کی قدرتی مقناطیسی صلاحیت۔
اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا فیراڈے چیمبر ہائی فریکوئنسی تابکاری کی عکاسی کرے گا، یہ جاننا کافی ہے کہ گرڈ سیلز کا سائز (اگر کنڈکٹیو حصہ پنجرے کی شکل میں بنایا گیا ہو) اور ایکٹنگ لہر کی طول موج۔تعمیر مؤثر ہے اگر دوسری قدر پہلی سے زیادہ ہو۔
CF اثر کے اطلاق کے دائرے
فیراڈے کے ذریعہ دریافت کیا گیا اثر نہ صرف سائنسی معنی رکھتا ہے بلکہ اس کا کافی وسیع عملی اطلاق بھی ہے۔ فیراڈے کیج کا سب سے آسان مثال روزمرہ کی زندگی میں پایا جا سکتا ہے، یہ تقریبا کسی بھی باورچی خانے میں موجود ہے - یہ مائکروویو اوون ہے۔ اس کے جسم کی پانچ دیواریں کافی موٹی سٹیل کی پلیٹوں سے بنی ہیں، اور دروازے کے شیشے کی دو تہوں کے درمیان ایک دھاتی تہہ ہے جس میں بہتر نمائش کے لیے سوراخ ہیں۔
آر ایف کیبن
ریڈیو فریکوئنسی کیبن ایک کمرہ ہوتا ہے جو عام طور پر ایک چھوٹے سے علاقے کے برقی، مقناطیسی اور ریڈیو کے اخراج کے اثرات سے الگ تھلگ ہوتا ہے۔ اس کی دیواریں، فرش اور چھت انتہائی کنڈکٹیو گریٹنگز سے لیس ہیں جو ایک بند لیکن نظر نہ آنے والا پنجرا بناتا ہے۔
ایم آر آئی کمرے
مقناطیسی گونج کی تشخیص کے لیے طبی ٹوموگراف جیسے اعلیٰ درستگی والے آلات کو بیرونی برقی مقناطیسی لہروں سے محتاط تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ باہر کا معمولی اثر مطالعہ کے نتیجے کو متاثر کر سکتا ہے، اس لیے جس کمرے میں MRI یونٹ واقع ہے وہ مکمل طور پر محفوظ ہے۔
لیبارٹریز
لیبارٹری کی تحقیق میں، درست نتائج حاصل کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ نہ صرف جدید آلات کا استعمال کیا جائے، بلکہ اسے مقناطیسی اور برقی میدانوں جیسے بیرونی عوامل سے بھی قابل اعتماد طریقے سے محفوظ رکھا جائے۔
یہ سمجھنا چاہیے کہ اس سے مراد نہ صرف مخصوص ذرائع سے آنے والی سمتاتی شعاعیں ہیں، بلکہ یہ برقی مقناطیسی شور بھی ہے جو فضا میں، خاص طور پر آبادی والے علاقوں اور ان کے آس پاس میں مسلسل موجود رہتا ہے۔
CF اثر کے ساتھ ساز و سامان کی اعلیٰ معیار کی حفاظت کے لیے، خصوصی ڈیزائن کیلکولیشنز اور پیشہ ورانہ تنصیب کی ضرورت ہے۔
حفاظتی سوٹ
بجلی کے جھٹکے کے زیادہ امکان والے علاقوں میں کام کرنے والے لوگوں کے لیے خصوصی سوٹ تیار کیے گئے ہیں۔ ان کی اوپری تہہ دھات پر مشتمل تانے بانے سے بنی ہوتی ہے اور اسے ایک موصل مواد کے ذریعے جسم سے الگ کیا جاتا ہے۔ بقایا جامد یا برقی رو کی صورت میں، چارج کٹ کے بیرونی خول سے نیچے بہہ جاتا ہے۔
ہائی وولٹیج لائنوں کے ساتھ کام کرتے وقت حفاظتی لباس ناگزیر ہے۔ یہاں تک کہ توانائی سے محروم ہونے کے باوجود، وہ کئی کلومیٹر طویل برقی تاروں کی وجہ سے خطرناک سطح کے جامد چارج کو برقرار رکھتے ہیں۔
تفریح کی دنیا میں
اسٹیج پر رنگین انداز میں دکھایا گیا CF اثر بہت شاندار ہے۔ اس معاملے میں اکثر سادہ پنجرا استعمال نہیں کیا جاتا، بلکہ موٹے جالی سے بنا بظاہر بے وزن خول یا یہاں تک کہ عام کپڑوں سے مشابہہ خصوصی ڈیزائن کردہ سوٹ استعمال کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، کرنٹ کو ہر ممکن حد تک مؤثر طریقے سے فراہم کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، ٹیسلا کوائلز یا اس سے ملتے جلتے آلات کا استعمال کرتے ہوئے جو الیکٹرو سٹیٹک جنریٹر سے چارج بناتے ہیں۔
اپنے ہاتھوں سے فیراڈے کیج بنانا
روزمرہ کی زندگی میں، گھریلو ساختہ CF کی تیاری مختلف لہروں کے عمل سے گیجٹ کو "چھپانے" کے لیے ضروری ہو سکتی ہے جو کہ حساس الیکٹرانک "سٹفنگ" میں خلل پیدا کر سکتی ہے۔
اس طرح کے ڈیزائن کی ایک مثال ایک پلائیووڈ باکس ہے جو ایک خاص طریقے سے ختم ہوتا ہے۔ چونکہ پلائیووڈ ایک موصل تہہ کے طور پر کام کرتا ہے، اس لیے اسے بالکل صاف اور خشک ہونا چاہیے۔ آپ اپنے ہاتھوں سے باکس کو جمع کر سکتے ہیں یا اسے تیار کر سکتے ہیں - اہم بات یہ ہے کہ اسے ناخن یا دیگر دھاتی بندھن کے استعمال کے بغیر جمع کیا جائے. اسمبلی کئی مراحل میں کی جاتی ہے:
- کھانے کے ورق کو پلائیووڈ کی دیواروں یا ان کے خالی جگہوں کے سائز کے مطابق حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
- مستقبل کے باکس کی سطحیں باہر سے ورق کے ساتھ تراشی جاتی ہیں۔ اس صورت میں، اس کے چمکدار پہلو کو باہر کی طرف کر دیا جانا چاہئے.
- دیواروں کو اندر سے چپکنے والی ٹیپ سے جکڑ دیا جاتا ہے، اور باکس کے نیچے ماؤس پیڈ کا ایک جوڑا رکھا جاتا ہے۔
- یہ احتیاط سے چیک کیا جاتا ہے کہ ڈھکن کی بند پوزیشن میں، ورق کی تہہ بغیر کسی وقفے اور وقفے کے ایک مسلسل خول بناتی ہے۔
دوسرا آپشن یہ فرض کرتا ہے کہ ایک دھاتی ٹینک (پین، باکس، باکس، وغیرہ) فیراڈے کیج کی بنیاد کے طور پر کام کرتا ہے، جس کے اندر موصلیت گتے، اسی پلائیووڈ یا دیگر مواد سے بنا ہوا ہے. اس ڈیزائن کے لیے ڑککن کے اسنگ فٹ کی حالت اوپر بیان کیے گئے سے کم اہم نہیں ہے۔
کیا مجھے گراؤنڈ کرنے کی ضرورت ہے؟
CF کو گراؤنڈ کرنے کی ضرورت پر کوئی اتفاق رائے نہیں ہے۔ بڑے ڈھانچے اور ان کو گراؤنڈ کرنا لازمی ہے جو خاص طور پر طاقتور برقی مادہ سے متاثر ہوسکتے ہیں۔
گراؤنڈ کرنا، بلاشبہ، ہنگامی حالات سے بچاتا ہے جب جمع شدہ مضبوط چارج ہوا کو "توڑ" سکتا ہے اور کسی قریبی چیز یا شخص کو مار سکتا ہے۔
گھریلو فیراڈے کیج کی جانچ کرنا
فیراڈے کیج کے اصول کو عملی طور پر جانچنے کے لیے، ایک کمپیکٹ بیٹری سے چلنے والا ریڈیو استعمال کرنا سب سے آسان ہے۔ اسے زیادہ سے زیادہ والیوم پر آن کیا جانا چاہیے اور دستیاب سب سے طاقتور ایف ایم چینل پر ٹیون کیا جانا چاہیے۔ اگر سیل کام کر رہا ہے تو اس میں موجود ریڈیو کو خاموش کر دیا جائے گا۔
اگر وصول کنندہ کم از کم تھوڑا سا ہے، لیکن قابل سماعت ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ سو فیصد اسکریننگ حاصل نہیں کی جاسکی، اور کنڈکٹیو پرت میں خلا کو تلاش کیا جانا چاہیے۔
خود سے جمع کیمرے اور موبائل فون کی جانچ کے لیے موزوں ہے۔ ایک بار اندر جانے کے بعد، یہ بیس اسٹیشنوں سے سگنل وصول کرنا بند کر دے گا، یعنی جب آپ اسے کال کریں گے، تو آپ کو موبائل آپریٹر کے خودکار مخبر سے متعلقہ پیغام سنائی دے گا۔
ملتے جلتے مضامین:
