सेलेनियम सुधारक(रेक्टीफायर)

सेलेनियम सुधारक(रेक्टीफायर) एक प्रकार का धातु सुधारक है, जिसका आविष्कार 1933 में हुआ था। 1960 के दशक के अंत में सिलिकॉन डायोड सुधारक द्वारा उन्हें स्थानांतरित किए जाने तक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उच्च-धारा बैटरी-चार्जर अनुप्रयोगों के लिए बिजली की आपूर्ति में उनका उपयोग किया गया था। कुछ ऑटोमोबाइल में अल्टरनेटर का आगमन कॉम्पैक्ट, कम व्यय, उच्च-धारा सिलिकॉन सुधारकों का परिणाम था। सिलिकॉन उपकरणों से पहले आने वाली सेलेनियम इकाइयों के विपरीत, ये इकाइयाँ अल्टरनेटर केस के अंदर होने के लिए अधिक छोटी थीं।

1874 और 1883 के बीच ब्रौन, शूस्टर और सीमेंस द्वारा अन्य अर्धचालकों के बीच सेलेनियम के सुधारात्मक गुण देखे गए। 1876 ​​में एडम्स और डे और 1886 के आसपास सी. ई. फिट्स द्वारा सेलेनियम के फोटोइलेक्ट्रिक और सुधारात्मक गुणों को भी देखा गया था, किन्तु 1930 के दशक तक व्यावहारिक दिष्टकारी उपकरणों का नियमित रूप से निर्माण नहीं किया गया था। पहले के सुधारक कॉपर-ऑक्साइड सुधारक की तुलना में, सेलेनियम सेल उच्च वोल्टेज का सामना कर सकता है, किन्तु यदि प्रति यूनिट क्षेत्र में धारा क्षमता कम हो।

निर्माण
सेलेनियम सुधारक एल्युमीनियम या इस्पात प्लेटों के ढेर से बने होते हैं, जिन पर लगभग 1 माइक्रोमीटर बिस्मुथ या निकल का  आवरण चढ़ा होता  है। हलोजन से डोप की गई सेलेनियम (50 से 60 माइक्रोन) का  बहुत मोटा  आवरण पतली धातु के  आवरण के ऊपर जमा हो जाता  है। फिर सेलेनियम को एनीलिंग  द्वारा पॉलीक्रिस्टलाइन ग्रे (हेक्सागोनल) रूप में परिवर्तित किया जाता है। टिन-कैडमियम मिश्र धातु के साथ सेलेनियम की प्रतिक्रिया से कैडमियम सेलेनाइड बनता है और कैडमियम सेलेनाइड-सेलेनियम हेटेरोजंक्शन सक्रिय सुधारक जंक्शन है। प्रत्येक प्लेट विपरीत दिशा में लगभग 20 वोल्ट का सामना करने में सक्षम है। धातु वर्ग, या डिस्क, सेलेनियम डिस्क के लिए बढ़ते स्थान प्रदान करने के अतिरिक्त ऊष्मा सिंक के रूप में भी काम करते हैं। उच्च वोल्टेज का सामना करने के लिए प्लेटों को अनिश्चित काल तक ढेर किया जा सकता है। हजारों लघु सेलेनियम डिस्क के ढेर का उपयोग टीवी सेट और फोटोकॉपी मशीनों में उच्च-वोल्टेज सुधारक के रूप में किया गया है।

उपयोग
सेलेनियम सुधारक विशेष सुरक्षात्मक उपायों की आवश्यकता के बिना दोहराए जाने वाले महत्वपूर्ण अधिभार का सामना करने में सक्षम हैं। यह सामान्यतः 200,000 A के अनुसार इलेक्ट्रोप्लेटिंग सुधारक और 30 से 100 केवी के बीच चलने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपकों में उपयोग किया जाता है। रेडियो और टेलीविजन रिसीवर ने उन्हें लगभग 1947 से 1975 तक प्लेट वोल्टेज के कुछ सौ वोल्ट प्रदान करने के लिए उपयोग किया। वैक्यूम-ट्यूब सुधारक में 85% सेलेनियम सुधारक की तुलना में केवल 60% की क्षमता थी, आंशिक रूप से क्योंकि वैक्यूम-ट्यूब सुधारक को हीटिंग की आवश्यकता होती है। उच्च-वैक्यूम सुधारकों के विपरीत, सेलेनियम सुधारकों  के पास कोई वार्म-अप समय नहीं है। सेलेनियम सुधारक भी वैक्यूम ट्यूबों की तुलना में सस्ता और निर्दिष्ट करने और स्थापित करने में आसान थे। चूंकि, बाद में उन्हें उच्च दक्षता (उच्च वोल्टेज पर 100% के करीब) के साथ सिलिकॉन डायोड द्वारा बदल दिया गया। सेलेनियम सुधारकों  में धारा सीमकों  के रूप में कार्य करने की क्षमता थी, जो शॉर्ट सर्किट के समय सुधारक की अस्थायी रूप से रक्षा कर सकता है और बैटरी चार्ज करने के लिए स्थिर धारा प्रदान कर सकता है।

गुण
सेलेनियम सुधारक कॉपर-ऑक्साइड सुधारक के समान आकार का होता है, किन्तु सिलिकॉन या जर्मेनियम डायोड से अधिक बड़ा होता है। सेलेनियम सुधारकों की रेटिंग और कूलिंग के आधार पर 60,000 से 100,000 घंटे की लंबी किन्तु अनिश्चितकालीन सेवा जीवन नहीं है। सुधारक लंबे स्टोरेज के बाद सुधारक विशेषता के कुछ विकृत दिखा सकता है। प्रत्येक सेल 25 वोल्ट के आसपास रिवर्स वोल्टेज का सामना कर सकता है और 1 वोल्ट के आसपास अग्रगामी  वोल्टेज ड्रॉप होता है, जो कम वोल्टेज पर दक्षता को सीमित करता है। सेलेनियम सुधारकों  की ऑपरेटिंग तापमान सीमा 130 डिग्री सेल्सियस है और उच्च आवृत्ति परिपथ के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

प्रतिस्थापन
सेलेनियम सुधारकों की उम्र वांछित से कम थी। भयावह विफलता के समय उन्होंने महत्वपूर्ण मात्रा में दुर्गंधयुक्त और अत्यधिक जहरीले हाइड्रोजन सेलेनाइड का उत्पादन किया,   जिससे मरम्मत करने वाले तकनीशियन को पता चल गया कि समस्या क्या थी। अब तक सबसे सामान्य विफलता मोड अग्रगामी  प्रतिरोध में प्रगतिशील वृद्धि, अग्रगामी  वोल्टेज ड्रॉप में वृद्धि और सुधारक की दक्षता को कम करना था। 1960 के दशक के समय वे सिलिकॉन  सुधारक द्वारा विस्थापित होने लगे, जिसने कम अग्रगामी  वोल्टेज ड्रॉप, कम व्यय और उच्च विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया।

सेलेनियम डायोड कंप्यूटर लॉजिक
1961 में आईबीएम ने कम गति वाले कंप्यूटर लॉजिक परिवार का विकास आरंभ किया जिसमें सिलिकॉन के समान विशेषताओं वाले सेलेनियम डायोड का उपयोग किया गया था, किन्तु व्यय एक प्रतिशत से भी कम था । कंप्यूटर टर्मिनल विकास विभाग कम व्यय की मांग कर रहे थे और उन्हें गति की आवश्यकता नहीं थी। सेलेनियम डायोड की शीट से 1/8-इंच डिस्क को पंच करना संभव था। जीई ने प्रमाणित किया कि वे विश्वसनीय सेलेनियम डायोड बना सकते हैं। डीडीटीएल परिपथ के लिए डिजाइन प्राप्त किया गया था जिसमें डायोड लॉजिक के दो स्तरों के साथ मिश्रधातु ट्रांजिस्टर और कोई श्रृंखला इनपुट प्रतिरोधी या स्पीड-अप कैपेसिटर नहीं था। "सेलेनियम मैट्रिक्स मिश्र धातु तर्क" के लिए परिवार को एसएमएएल या एसएमएएलएल कहा जाता था। सेलेनियम डायोड रिकवरी के लिए मिश्रधातु ट्रांजिस्टर बहुत तेज साबित हुआ। इस समस्या को हल करने के लिए, इसे धीमा करने के लिए बेस-एमिटर के चारों ओर सेलेनियम डायोड जोड़ा गया था। दो-स्तरीय लॉजिक, प्रोग्रामेबल लॉजिक ऐरे (पीएलए) के समान था जो कई वर्षों बाद बाजार में आएगा। लगभग कोई भी स्थैतिक लॉजिक कार्य जो आउटपुट देता है, ट्रांजिस्टर और मुट्ठी भर सस्ते डायोड के साथ प्राप्त किया जा सकता है। कई वर्षों बाद सेलेनियम डायोड विश्वसनीय नहीं पाए गए और उन्हें सिलिकॉन डायोड से बदल दिया गया। लॉजिक परिवार को आईबीएम मानक मॉड्यूलर प्रणाली पर पैक किया गया था।

अग्रिम पठन

 * F.T. Selenium Rectifier Handbook; 2nd Ed; Federal Telephone and Radio; 80 pages; 1953. (archive)
 * S.T. Selenium Rectifier Handbook; 1st Ed; Sarkes Tarzian; 80 pages; 1950. (archive)