प्लाज्मा ग्लोब

प्लाज़्मा गेंद, प्लाज़्मा ग्लोब या प्लाज़्मा लैंप एक स्पष्ट ग्लास पात्र है जो पात्र के केंद्र में एक उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोड के साथ विभिन्न उत्कृष्ट गैसों के मिश्रण से भरा होता है।

जब वोल्टेज लगाया जाता है, तो पात्र के भीतर एक प्लाज्मा बनता है। प्लाज़्मा संवाहक तार आंतरिक इलेक्ट्रोड से बाहरी ग्लास ऊष्मारोधी तक फैला हुआ है, जो रंगीन प्रकाश की कई निरंतर किरणों की प्रतीति देता है (कोरोना निर्वहन और  विद्युत चमक निर्वहन  देखें)। 1980 के दशक में प्लाज़्मा गेंदें नवीनता वाली वस्तुओं के रूप में लोकप्रिय थीं।

प्लाज्मा लैंप का आविष्कार निकोला टेस्ला द्वारा उच्च वोल्टेज घटना का अध्ययन करने के उद्देश्य से एक खाली ग्लास निर्वातित- ट्यूब में उच्च आवृत्ति विद्युत प्रवाह के साथ अपने प्रयोग के समय किया गया था। टेस्ला ने अपने आविष्कार को एक अक्रिय गैस गैस निर्वहन ट्यूब कहा। आधुनिक प्लाज्मा लैंप डिजाइन जेम्स फ़ॉक और एमआईटी छात्र बिल पार्कर (एमआईटी) द्वारा विकसित किया गया था।

क्रैकल ट्यूब फॉस्फोर-लेपित मोतियों से भरा एक संबंधित उपकरण है।

निर्माण
यद्यपि कई विविधताएँ उपस्थित हैं, एक प्लाज़्मा बॉल सामान्यतः एक स्पष्ट कांच का गोला होता है जो लगभग वायुमंडलीय दबाव पर विभिन्न गैसों (सामान्यतः नियोन, कभी-कभी आर्गन, जीनॉन और क्रीप्टोण  जैसी अन्य महान गैसों के साथ) के मिश्रण से भरा होता है।प्लाज़्मा गेंदें 2-5 kV पर उच्च-आवृत्ति (लगभग 35 kHz) प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित होती हैं। ड्राइव सर्किट मूल रूप से एक विशेष पावर प्रतिवर्तित्र  है, जिसमें निम्न-वोल्टेज डीसी आपूर्ति से करंट एक उच्च-आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक दोलक सर्किट को शक्ति प्रदान करता है, जिसका निर्गम एक उच्च-आवृत्ति, उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर द्वारा बढ़ाया जाता है। ट्रांसफार्मर से रेडियो-आवृत्ति ऊर्जा उसके केंद्र में एक इलेक्ट्रोड के माध्यम से गेंद के भीतर गैस में संचारित होती है। इसके अतिरिक्त, कुछ डिज़ाइन गेंद को गुंजयमान गुहा के रूप में उपयोग करते हैं, जो ट्रांसफार्मर के माध्यम से ड्राइव ट्रांजिस्टर को सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। एक बहुत छोटा खोखला कांच का गोला भी इलेक्ट्रोड के रूप में काम कर सकता है जब यह धातु ऊन या एक प्रवाहकीय तरल पदार्थ से भरा होता है जो ट्रांसफार्मर निर्गम के साथ संचार में होता है। इस मामले में, रेडियो-फ़्रीक्वेंसी ऊर्जा को सीधे ग्लास के माध्यम से युग्मित धारिता द्वारा बड़े स्थान में प्रवेश कराया जाता है। प्लाज्मा  संवाहक तार आंतरिक इलेक्ट्रोड से बाहरी ग्लास ऊष्मारोधी तक विस्तारित होते हैं, जो गेंद की मात्रा के भीतर रंगीन प्रकाश की चलती प्रवृत्तियों की उपस्थिति देते हैं (कोरोना निर्वहन और इलेक्ट्रिक चमक निर्वहन देखें)। यदि गेंद के पास हाथ रखा जाए तो इससे ओजोन की हल्की गंध पैदा होती है, क्योंकि गैस वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ उच्च वोल्टेज संपर्क से उत्पन्न होती है।

कुछ गेंदों में एक नियंत्रण घुंडी होती है जो केंद्र इलेक्ट्रोड को जाने वाली बिजली की मात्रा को बदलती है। सबसे कम समायोजन पर जो गेंद को जलाएगा या टकराएगा, एक एकल प्रतान बनाया जाएगा। इस एकल प्रतान का प्लाज्मा चैनल गेंद के गिलास के माध्यम से इस सबसे कम आकर्षक ऊर्जा को बाहरी दुनिया में संचारित करने के लिए पर्याप्त जगह घेरता है। जैसे-जैसे शक्ति बढ़ती है, इस एकल चैनल की क्षमता अभिभूत हो जाती है और एक दूसरा चैनल बनता है, फिर तीसरा, और इसी तरह। प्रत्येक प्रतान आंतरिक कक्षा पर पदचिह्न के लिए भी प्रतिस्पर्धा करता है। इनके माध्यम से प्रवाहित होने वाली ऊर्जाएं एक ही ध्रुवीयता की होती हैं इसलिए वे आवेशों की तरह एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं: आंतरिक इलेक्ट्रोड पर प्रत्येक पदचिह्न के चारों ओर एक पतली अंधेरी सीमा होती है।

गेंद को जितनी व्यावहारिक हो उतनी हवा बाहर निकालकर तैयार किया जाता है। फिर गेंद को एक वातावरण के समान दबाव में नियॉन से भर दिया जाता है। यदि रेडियो आवृत्ति शक्ति चालू है, यदि गेंद पर प्रहार किया जाता है या जलाया जाता है, तो अब, पूरी गेंद हल्के लाल रंग में चमकेगी। यदि थोड़ा सा आर्गन मिलाया जाए, तो तंतु बन जाएंगे। यदि बहुत कम मात्रा में जीनॉन मिलाया जाए, तो तंतु के सिरों पर फूल खिलेंगे।

नियॉन-साइन दुकान के लिए खरीद के लिए उपलब्ध नियॉन प्रायःआंशिक निर्वात के दबाव में कांच के फ्लास्क में आता है। इनका उपयोग गेंद को उपयोगी मिश्रण से भरने के लिए नहीं किया जा सकता है। गैस के टैंक, प्रत्येक के अपने विशिष्ट, उचित, दबाव नियामक और फिटिंग के साथ, आवश्यक हैं: प्रत्येक गैस के लिए एक सम्मिलित है।

अन्य उत्कृष्ट गैसों में से, रेडॉन रेडियोधर्मी है, हीलियम अपेक्षाकृत तेज़ी से कांच के माध्यम से निकल जाता है, और क्रिप्टन महंगा है। अन्य गैसों जैसे पारा वाष्प का उपयोग किया जा सकता है। आणविक गैसों को प्लाज्मा द्वारा अलग किया जा सकता है।

पारस्परिक क्रिया
कांच पर उंगली की नोक रखने से ऊर्जा प्रवाहित होने के लिए एक आकर्षक स्थान बनता है क्योंकि प्रवाहकीय मानव शरीर (1000 ओम से कम आंतरिक प्रतिरोध वाला) इलेक्ट्रोड के चारों ओर अपरिचालक पदार्थ (यानी गेंद के भीतर गैस) की तुलना में अधिक आसानी से ध्रुवीकृत होता है जो कम प्रतिरोध वाला एक वैकल्पिक निर्वहन पथ प्रदान करता है। इसलिए, रेडियो आवृत्ति ऊर्जा को स्वीकार करने के लिए बड़े संवाहक निकाय की क्षमता आसपास की हवा की तुलना में अधिक होती है। गेंद के भीतर प्लाज्मा के संवाहक तार के लिए उपलब्ध ऊर्जा अधिमानतः अधिक स्वीकर्ता की ओर प्रवाहित होगी। यह प्रवाह आंतरिक गेंद से संपर्क बिंदु तक एकल तंतु को भी उज्जवल और पतला बनाता है। तंतु अधिक चमकीला है क्योंकि इसके माध्यम से और मानव शरीर में अधिक धारा प्रवाहित होती है, जिसकी धारिता लगभग 100 pF है। तंतु पतला है क्योंकि इसके चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र, इसके माध्यम से बहने वाली अब-उच्च धारा से संवर्धित होकर, मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स का कारण बनता है जिसे पिंच कहा जाता है: प्लाज्मा चैनल के स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र प्लाज्मा चैनल के आकार को संपीड़ित करने के लिए एक बल बनाते हैं।

तंतु की अधिकांश गति तंतु के चारों ओर गैस के गर्म होने के कारण होती है। जब तंतु के साथ गैस को गर्म किया जाता है, तो यह अधिक उत्प्लावनशील हो जाती है और तंतु को अपने साथ लेकर ऊपर उठती है। यदि तंतु गेंद के किनारे पर एक निश्चित वस्तु (जैसे हाथ) में विसृजित हो रहा है, तो यह केंद्रीय इलेक्ट्रोड और वस्तु के बीच एक घुमावदार पथ में विकृत होना शुरू हो जाएगा। जब इलेक्ट्रोड और वस्तु के बीच की दूरी, बनाए रखने के लिए बहुत अधिक हो जाती है, तो तंतु टूट जाएगा और इलेक्ट्रोड और हाथ के बीच एक नया तंतु बन जाएगा (जैकब की सीढ़ी भी देखें, जो समान व्यवहार प्रदर्शित करती है)।

कक्षा के निकट किसी भी प्रवाहकीय वस्तु के भीतर विद्युत धारा उत्पन्न होती है। कांच आयनित गैस और हाथ के बीच बने संधारित्र में अपरिचालक के रूप में कार्य करता है।

इतिहास
में ( इन्कंडेसेंट इलेक्ट्रिक लाइट, 1894 फ़रवरी 6), निकोला टेस्ला एक प्लाज़्मा लैंप का वर्णन करता है। यह एकस्व पहले उच्च तीव्रता वाले निर्वहन लैंप में से एक के लिए है। टेस्ला ने एकल आंतरिक प्रवाहकीय तत्व के साथ एक गरमागरम-प्रकार के लैंप बॉल का उपयोग किया और टेस्ला कॉइल से उच्च वोल्टेज धाराओं के साथ तत्व को उत्तेजित किया, इस प्रकार ब्रश निर्वहनउत्सर्जन का निर्माण किया। उन्होंने लैंप के एक विशेष रूप पर पेटेंट संरक्षण प्राप्त किया जिसमें एक प्रकाश देने वाली छोटी बॉडी या आग रोक सामग्री का बटन एक बहुत ही थकी हुई गेंद या रिसीवर में प्रवेश करने वाले कंडक्टर द्वारा समर्थित होता है। टेस्ला ने इस आविष्कार को सिंगल टर्मिनल लैंप या, बाद में, इनर्ट गैस निर्वहन ट्यूब कहा।

प्लाज़्मा बॉल की ग्राउंडस्टार शैली जेम्स फ़ॉक द्वारा बनाई गई थी और 1970 और 1980 के दशक में संग्रहकर्ताओं और विज्ञान संग्रहालयों के लिए विपणन की गई थी। 1984 में जेरी पॉर्नेल ने ओर्ब कॉर्पोरेशन की ऑम्निस्फेयर की पूरी दुनिया में सबसे शानदार वस्तु और शानदार... एक नई तरह की कला वस्तु के रूप में प्रशंसा करते हुए कहा कि आप किसी भी कीमत पर मेरी खदान नहीं खरीद सकते। आज के प्लाज़्मा क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले गैस मिश्रण को तैयार करने के लिए आवश्यक तकनीक टेस्ला के लिए उपलब्ध नहीं थी। आधुनिक लैंप सामान्यतः क्सीनन, क्रिप्टन और नियॉन के संयोजन का उपयोग करते हैं, हालांकि अन्य गैसों का उपयोग किया जा सकता है। ये गैस मिश्रण, विभिन्न ग्लास आकृतियों और एकीकृत-सर्किट-संचालित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ, आज के प्लाज्मा क्षेत्रों में देखे जाने वाले ज्वलंत रंग, गति की सीमा और जटिल पैटर्न बनाते हैं।

अनुप्रयोग
प्लाज़्मा गेंदों का उपयोग मुख्य रूप से उनके अनूठे प्रकाश प्रभाव और उपयोगकर्ताओं द्वारा उनके चारों ओर अपने हाथ घुमाकर किए जा सकने वाले करतबों के कारण जिज्ञासाओं या खिलौनों के रूप में किया जाता है। वे प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए स्कूल के प्रयोगशाला उपकरण का हिस्सा भी बन सकते हैं। इन्हें सामान्यतः सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए नियोजित नहीं किया जाता है। हालाँकि, हाल के वर्षों में, कुछ नवीनता दुकानों ने लघु प्लाज़्मा बॉल रात का चिराग़ ्स बेचना शुरू कर दिया है जिन्हें एक मानक लाइट सॉकेट पर लगाया जा सकता है।

प्लाज्मा गेंदों का उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ प्रयोग के लिए किया जा सकता है। यदि एक प्रवाहकीय प्लेट या तार का तार गेंद पर रखा जाता है, तो कैपेसिटिव युग्मन एक छोटे विद्युत चाप का उत्पादन करने या उच्च वोल्टेज विद्युत भार को सक्रिय करने के लिए प्लेट या कुंडल में पर्याप्त वोल्टेज स्थानांतरित कर सकता है। यह संभव है क्योंकि गेंद के अंदर का प्लाज्मा और उसके बाहर का कंडक्टर एक संधारित्र की प्लेटों के रूप में कार्य करता है, और बीच में कांच एक ढांकता हुआ के रूप में कार्य करता है। प्लेट और बॉल के इलेक्ट्रोड के बीच जुड़ा एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर कम-वोल्टेज, उच्च-वर्तमान रेडियो आवृत्ति आउटपुट उत्पन्न कर सकता है। उपकरण को चोट या क्षति से बचाने के लिए सावधानीपूर्वक अर्थ ग्राउंडिंग आवश्यक है।

खतरे
प्रवाहकीय सामग्री या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को प्लाज़्मा बॉल के करीब लाने से ग्लास गर्म हो सकता है। गेंद के भीतर से उनसे जुड़ी उच्च वोल्टेज आकाशवाणी आवृति  ऊर्जा छूने वाले व्यक्ति को हल्के बिजली के झटके का कारण बन सकती है, यहां तक ​​कि सुरक्षात्मक ग्लास आवरण के माध्यम से भी। प्लाज़्मा गेंदों द्वारा उत्पादित रेडियो आवृत्ति क्षेत्र लैपटॉप कंप्यूटर, डिजिटल ऑडियो प्लेयर, सेल फोन और अन्य समान उपकरणों पर उपयोग किए जाने वाले टचपैड के संचालन में हस्तक्षेप कर सकता है। कुछ प्रकार की प्लाज़्मा बॉल कई फीट या कुछ मीटर दूर ताररहित टेलीफोन और वाई-फाई उपकरणों में हस्तक्षेप करने के लिए पर्याप्त रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप (आरएफआई) उत्सर्जित कर सकती है।

यदि कोई विद्युत कंडक्टर गेंद के बाहरी हिस्से को छूता है, तो कैपेसिटिव कपलिंग एक छोटे विद्युत चाप का उत्पादन करने के लिए उस पर पर्याप्त क्षमता उत्पन्न कर सकती है। यह संभव है क्योंकि बॉल का ग्लास कैपेसिटर ढांकता हुआ के रूप में कार्य करता है: लैंप के अंदर एक प्लेट के रूप में कार्य करता है, और बाहर की प्रवाहकीय वस्तु विपरीत कैपेसिटर प्लेट के रूप में कार्य करती है। यह एक खतरनाक क्रिया है जो गेंद या अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकती है और आग लगने का खतरा पैदा कर सकती है।

प्लाज्मा बॉल की सतह पर ओजोन की बोधगम्य मात्रा बन सकती है। बहुत से लोग की सांद्रता पर ओजोन का पता लगा सकते हैं $0.01 ppm$, जो कि सबसे कम सांद्रता के ठीक नीचे है जिस पर ओजोन स्वास्थ्य के लिए हानिकारक माना जाता है। इसका संसर्ग $0.1 ppm$ सिरदर्द, आंखों में जलन और श्वसन मार्ग में जलन पैदा करता है।

यह भी देखें

 * फ्यूसर
 * प्रकाश स्रोतों की सूची
 * प्लाज्मा (भौतिकी) लेखों की सूची
 * सल्फर दीपक
 * निर्वात चाप