निक्सी नलिका

एक निक्सी नली या शीत कैथोड डिस्प्ले, एक इलेक्ट्रानिक्स डिवाइस है जिसका उपयोग चमक निर्वहन का उपयोग करके प्रदर्शन उपकरण  के लिए किया जाता है।

कांच की नली में एक तार कि जाली वाला एनोड और कई कैथोड होते हैं,जो अंकों या अन्य प्रतीकों के आकार के होते हैं। एक कैथोड पर शक्ति लगाने से यह एक नारंगी चमक के निर्वहन से घिरा होता है। सामान्यतः नियोन पारा (तत्व) या आर्गन पेनिंग मिश्रण में नलिका,कम दबाव पर गैस से भरा होता है।, यद्यपि यह दिखने में एक वेक्यूम - नली जैसा दिखता है, इसका संचालन एक गर्म कैथोड से इलेक्ट्रॉनो के तापायनिक उत्सर्जन पर निर्भर नहीं करता है। इसलिए यह एक शीत-कैथोड नली गैस से भरी नली का एक रूप है, और नियॉन प्रकाश का एक रूप है परिवेश के तापमान पर एक कमरे में परिचालन की सबसे गंभीर परिस्थितियों में भी ऐसी नली प्रायः ही कभी 40 °C (104 °F) से अधिक होती है। उसी युग के वैक्यूम प्रतिदीप्त डिस्प्ले पूरी तरह से अलग तकनीक का उपयोग करते हैं - उनके पास एक नियंत्रण जाल और आकार वाले फॉस्फोर एनोड्स के साथ एक गर्म कैथोड होता है; निक्सी के पास कोई तापक या नियंत्रण जाल नहीं होता है, सामान्यतः एक एकल एनोड और नंगे धातु कैथोड के आकार का तार, जाल के रूप में नियंत्रण जाल साथ भ्रमित नहीं होता है।

इतिहास
प्रारम्भिक निक्सी डिस्प्ले एक छोटे वैक्यूम नली निर्माता हैडू ब्रदर्स प्रयोगशालाओं द्वारा बनाए गए थे, और 1955 में प्रस्तुत किए गए थे। बरोज़ कॉर्पोरेशन द्वारा, जिसने हेदु को खरीदा था। निक्सी नाम बरोज द्वारा NIX I से प्राप्त किया गया था, जो संख्यात्मक संकेतक प्रायोगिक संख्या 1 का एक संक्षिप्त नाम है, यद्यपि यह निक्सी के आह्वान को सही ठहराने के लिए बनाया गया एक संक्षिप्त नाम हो सकता है। 1950 के दशक से 1990 के दशक तक, इस प्रारूप के सैकड़ों रूपों का निर्माण कई कंपनियों द्वारा किया गया था। बरोज़ कॉर्पोरेशन ने निक्सी को प्रस्तुत किया और ट्रेडमार्क के रूप में निक्सी नाम का स्वामित्व किया। अन्य कंपनियों द्वारा बनाए गए निक्सी जैसे डिस्प्ले में डिजिट्रॉन, इंडिट्रॉन और न्यूमिकेटर सहित ट्रेडमार्क वाले नाम थे। एक सामान्य शब्द मे शीत कैथोड नियॉन रीड आउट नली है, यद्यपि निक्सी नली जल्द ही एक सामान्य स्थानीय भाषा के रूप में प्रवेश कर गया।

बरोज़ के पास एक अन्य हायडू नली भी थी जो एक डिजिटल पटल के रूप में कार्य कर सकती थी और प्रदर्शन के लिए सीधे एक निक्सी नली को चला सकती थी। जिसे ट्रोकोट्रोन कहा जाता था, जिसे बाद में बीम-एक्स स्विच काउंटर नली के रूप में जाना जाता है; एक अन्य नाम मैग्नेट्रान बीम-स्विचिंग नली था,जो मैग्नेट्रॉन विपाटित ऐनोड मैग्नेट्रॉन से उनकी व्युत्पत्ति का उल्लेख करता है। यूनीवैक 1101 कंप्यूटर के साथ-साथ घड़ियों और आवृत्ति काउंटरों में ट्रोकोट्रॉन का उपयोग किया गया था।

पहले ट्रोकोट्रॉन एक खोखले बेलनाकार चुंबक से घिरे थे, जिसके सिरों पर डंडे थे। चुंबक के अंदर के क्षेत्र में बल की अनिवार्य रूप से समानांतर रेखाएं होती हैं, जो नली की धुरी के समानांतर होती हैं। यह एक तापायनिक वैक्यूम नली थी; अंदर एक केंद्रीय कैथोड, दस एनोड और दस कुदाल इलेक्ट्रोड थे। इलेक्ट्रोड पर लगाए गए चुंबकीय क्षेत्र और वोल्टेज ने इलेक्ट्रॉनों को एक मोटी शीट बना दिया (जैसा कि एक कैविटी मैग्नेट्रॉन में) जो मात्र एक एनोड तक जाती थी। स्पेड्स पर निर्दिष्ट चौड़ाई और वोल्टेज के साथ पल्स लगाने से शीट अगले एनोड तक आगे बढ़ जाती है, जहां यह अगले अग्रीम पल्स तक रुकी रहती है। गणना की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा द्वारा निर्धारित की गई थी, और जैसे कि प्रतिवर्ती नहीं थी। बीम-एक्स स्विच नामक ट्रोकोट्रॉन के बाद के रूप ने बड़े, भारी बाहरी बेलनाकार चुंबक को दस छोटे आंतरिक धातु-मिश्र धातु रॉड मैग्नेट से बदल दिया, जो इलेक्ट्रोड के रूप में भी काम करता था।

ग्लो-ट्रांसफर काउंटिंग नली, ट्रोकोट्रॉन के आवश्यक कार्य के समान, कांच के लिफाफे के शीर्ष के माध्यम से दिखाई देने वाले कई मुख्य कैथोड में से एक पर एक चमक निर्वहन था। अधिकांश नियॉन-आधारित गैस मिश्रण का उपयोग करते थे और बेस-10 में गिने जाते थे, परन्तु तेज़ प्रकार आर्गन, हाइड्रोजन या अन्य गैसों पर आधारित थे, और टाइमकीपिंग और इसी तरह के अनुप्रयोगों के लिए कुछ बेस-12 प्रकार उपलब्ध थे। गाइड कैथोड के समुच्चय सामान्यतः दो समुच्चय, परन्तु कुछ प्रकार के एक या तीन थे संकेतक कैथोड के बीच अगले मुख्य कैथोड के चरणों में चमक को स्थानांतरित कर दिया। गाइड कैथोड के दो या तीन समुच्चय वाले प्रकार किसी भी दिशा में गिने जा सकते हैं। यूनाइटेड किंगडम में चमक परिवर्तन काउंटर नली के लिए एक प्रसिद्ध व्यापार नाम डेकाट्रॉन था। कैथोड का संकेत देने वाले प्रत्येक व्यक्ति के कनेक्शन वाले प्रकार, जो नली   की स्थिति को किसी भी मूल्य पर प्रीसेट करने में सक्षम होते हैं (सरल प्रकारों के विपरीत जो केवल शून्य या उनके कुल राज्यों की एक छोटी उपसमुच्चय पर रीसेट किए जा सकते हैं), सेलेक्ट्रोन नली   नाम के व्यापार थे।

1930 के दशक में निक्सी नली की तरह काम करने वाले उपकरणों का पेटेंट कराया गया था, और पहले बड़े पैमाने पर उत्पादित डिस्प्ले नली को 1954 में ब्रांड नाम इंडिट्रॉन के तहत नेशनल यूनियन कंपनी द्वारा प्रस्तुत  किया गया था। यद्यपि, उनका निर्माण अपरिष्कृत था, उनका औसत जीवनकाल छोटा था, और वे अपनी जटिल परिधि के कारण कई अनुप्रयोगों को खोजने में असफल रहे।

रूप-रेखा
निक्सी नली के सबसे आम रूप में 0 से 9 के अंकों के आकार में दस कैथोड होते हैं, लेकिन ऐसे प्रकार भी होते हैं जो विभिन्न अक्षरों, संकेतों और प्रतीकों को दिखाते हैं। क्योंकि संख्याएं और अन्य वर्ण एक के पीछे एक व्यवस्थित होते हैं, प्रत्येक वर्ण एक अलग गहराई में दिखाई देता है, निक्सी आधारित डिस्प्ले को एक अलग रूप देता है। एक संबंधित उपकरण पिक्सी नली  है, जो आकार के कैथोड के बजाय अंक-आकार के छेद वाले स्टैंसिल मास्क का उपयोग करता है। कुछ रूसी निक्सी, उदा। ИH-14 (IN-14), अंक 5 के रूप में उल्टा अंक 2 का उपयोग करता है, संभवतः निर्माण लागत बचाने के लिए।

कैथोड और एनोड के बीच कुछ एम्पेयर  पर लगभग 170  वाल्ट  एकदिश धारा लगाकर प्रत्येक कैथोड को विशिष्ट नीयन लाल-नारंगी रंग में चमकने के लिए बनाया जा सकता है। करंट लिमिटिंग को आम तौर पर कुछ दसियों हज़ार ओम के एनोड अवरोध के रूप में लागू किया जाता है। निक्सी नकारात्मक प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं और स्ट्राइक वोल्टेज के नीचे आमतौर पर 20 V से 30 V पर अपनी चमक बनाए रखेंगे। इस्तेमाल किए गए गैस मिश्रणों में अंतर के कारण, प्रकारों के बीच कुछ रंग भिन्नता देखी जा सकती है। बाद में निक्सी टाइमलाइन में लंबे समय तक चलने वाली नलियों में स्पटरिंग को कम करने के लिए पारा जोड़ा गया है जिसके परिणामस्वरूप उत्सर्जित प्रकाश में नीला या बैंगनी रंग होता है। कुछ मामलों में, इन रंगों को कांच पर लाल या नारंगी फिल्टर कोटिंग द्वारा फ़िल्टर किया जाता है।

निक्सी नली  का एक फायदा यह है कि इसके कैथोड टाइपोग्राफ़िक रूप से डिज़ाइन किए गए हैं, सुपाठ्यता के लिए आकार दिए गए हैं। अधिकांश प्रकारों में, उन्हें आगे से आगे संख्यात्मक क्रम में नहीं रखा जाता है, लेकिन व्यवस्थित किया जाता है ताकि सामने वाले कैथोड कम से कम कैथोड को अस्पष्ट कर सकें। ऐसी ही एक व्यवस्था 6 7 5 8 4 3 9 2 0 1 आगे (6) से पीछे (1) की ओर है। रूसी ИH-12A (IN-12A) और ИH-12B (IN-12B) नली   नंबर व्यवस्था का उपयोग करते हैं 3 8 9 4 0 5 7 2 6 1 सामने से (3) से पीछे (1), 5 उल्टा होने के साथ नीचे 2. ИH-12B नली  संख्या 8 और 3 के बीच एक निचले बाएँ दशमलव बिंदु की विशेषता है।

अनुप्रयोग और जीवनकाल
शुरुआती डिजिटल वाल्टमीटर, मल्टीमीटर, आवृत्ति काउंटर और कई अन्य प्रकार के तकनीकी उपकरणों में निक्सीज़ को संख्यात्मक डिस्प्ले के रूप में इस्तेमाल किया गया था। वे अनुसंधान और सैन्य प्रतिष्ठानों में उपयोग किए जाने वाले महंगे डिजिटल टाइम डिस्प्ले और कई शुरुआती इलेक्ट्रॉनिक डेस्कटॉप कैलकुलेटर में भी दिखाई दिए, जिनमें पहला: 1961 का समलॉक-कॉम्पोमीटर समलॉक एएनआईटीए कैलकुलेटर और यहां तक ​​कि पहला टीएसपीएस भी शामिल है। बाद में चौदह खंडों के अक्षरांकीय संस्करण प्रदर्शित हुए। चौदह-खंडों के प्रदर्शन प्रारूप में हवाई अड्डे के आगमन/प्रस्थान के संकेतों और वित्तीय उद्धरण प्रदर्शित किए गए। कुछ लिफ़्ट ने फ्लोर नंबर प्रदर्शित करने के लिए निक्सी का इस्तेमाल किया।

निक्सी नली ों की औसत दीर्घायु शुरुआती प्रकारों के लिए लगभग 5,000 घंटे से भिन्न होती है, जो कि प्रस्तुत   किए जाने वाले कुछ अंतिम प्रकारों के लिए 200,000 घंटे या उससे अधिक तक होती है। इस बात की कोई औपचारिक परिभाषा नहीं है कि यांत्रिक विफलता को छोड़कर निक्सी के लिए जीवन का अंत क्या है। कुछ स्रोत सुझाव दें कि एक ग्लिफ़ (हॉट कैथोड # विफलता मोड) की अपूर्ण चमक कवरेज या नली   में कहीं और चमक की उपस्थिति स्वीकार्य नहीं होगी।

निक्सी नली  कई विफलता मोड के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जिनमें निम्न शामिल हैं:
 * साधारण टूटना
 * दरारें और भली भांति बंद सील रिसाव वातावरण में प्रवेश करने की अनुमति देता है
 * हॉट कैथोड # विफलता मोड एक या एक से अधिक वर्णों के भाग या सभी को रोशन करने से रोकता है
 * झिलमिलाहट या प्रकाश की विफलता के कारण हड़ताली वोल्टेज में वृद्धि
 * कांच के लिफाफे पर इलेक्ट्रोड धातु का स्पटरिंग कैथोड को देखने से रोकता है
 * आंतरिक खुलापन या शॉर्ट सर्किट जो शारीरिक शोषण या स्पटरिंग के कारण हो सकता है

Nixies को उनके निर्दिष्ट विद्युत मापदंडों के बाहर ड्राइविंग करने से उनके निधन में तेजी आएगी, विशेष रूप से अतिरिक्त करंट, जो इलेक्ट्रोड के स्पटरिंग को बढ़ाता है। स्पटरिंग के कुछ चरम उदाहरणों के परिणामस्वरूप निक्सी-नली  कैथोड का पूर्ण विघटन भी हुआ है।

कैथोड विषाक्तता को नली ों के माध्यम से वर्तमान को उनकी अधिकतम रेटिंग से काफी नीचे सीमित करके समाप्त किया जा सकता है, सामग्री से निर्मित निक्सी नली  ों के उपयोग के माध्यम से जो प्रभाव से बचते हैं (उदाहरण के लिए सिलिकेट्स और एल्यूमीनियम से मुक्त होने से), या प्रोग्रामिंग उपकरणों द्वारा समय-समय पर सभी अंकों के माध्यम से चक्रित होते हैं ताकि शायद ही कभी प्रदर्शित होने वाले सक्रिय हो जाएं। उनके दीर्घायु होने और उन्हें शामिल करने वाले उपकरणों के वसीयतनामा के रूप में, कई आपूर्तिकर्ताओं ने अभी भी प्रतिस्थापन भागों के रूप में सामान्य निक्सी नली   प्रकार प्रदान किए, मूल पैकेजिंग में नए। उत्कृष्ट कामकाजी स्थिति में निक्सी-नली   डिस्प्ले वाले डिवाइस अभी भी भरपूर मात्रा में हैं, यद्यपि   कई 30 से 40 साल या उससे अधिक समय से उपयोग में हैं। ऐसी वस्तुओं को आसानी से अधिशेष के रूप में पाया जा सकता है और बहुत कम खर्च पर प्राप्त किया जा सकता है। पूर्व सोवियत संघ में, 1980 के दशक में निक्सी अभी भी मात्रा में निर्मित किए जा रहे थे, इसलिए रूसी और पूर्वी यूरोपीय निक्सी अभी भी उपलब्ध हैं।

विकल्प और उत्तराधिकारी
समवर्ती उपयोग में आने वाली अन्य न्यूमेरिक-डिस्प्ले तकनीकों में बैकलिट कॉलमर ट्रांसपेरेंसी (थर्मामीटर डिस्प्ले), लाइट पाइप, रियर-प्रोजेक्शन और एज-लिट लाइटगाइड डिस्प्ले (सभी रोशनी के लिए अलग-अलग गरमागरम प्रकाश बल्ब या नियॉन लैंप लाइट बल्ब का उपयोग करते हैं), न्यूमिट्रॉन तापदीप्त फिलामेंट रीडआउट शामिल हैं। पैनाप्लेक्स सात-खंड डिस्प्ले, और वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले नली । निक्सी नली  ों के प्रमुख होने से पहले, अधिकांश न्यूमेरिक डिस्प्ले इलेक्ट्रोमैकेनिकल थे, अंकों को प्रदर्शित करने के लिए स्टेपिंग मैकेनिज्म का उपयोग करके या तो सीधे उनके रोटर्स से जुड़े मुद्रित अंकों वाले सिलेंडरों के उपयोग से, या अप्रत्यक्ष रूप से संकेतक बल्बों के लिए  कदम स्विच  के आउटपुट को वायरिंग करके। बाद में, कुछ पुरानी घड़ियों ने निक्सी नली  ों को चलाने के लिए एक तरह के स्टेपिंग स्विच का भी इस्तेमाल किया।

1970 के दशक में प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) और वैक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (वीएफडी) द्वारा निक्सी नली ों को हटा दिया गया था, अक्सर सात-खंड डिस्प्ले के रूप में। VFD एक अंक, एक ग्राफिकल डिस्प्ले के पिक्सेल, या पूर्ण अक्षरों, प्रतीकों, या शब्दों के खंडों का प्रतिनिधित्व करने के लिए इलेक्ट्रॉनों, एक नियंत्रण ग्रिड और फॉस्फोर-लेपित एनोड्स (कैथोड रे नली   के समान) का उत्सर्जन करने के लिए एक गर्म फिलामेंट का उपयोग करता है। जबकि Nixies को आमतौर पर रोशन करने के लिए 180 वोल्ट की आवश्यकता होती है, VFD को संचालित करने के लिए केवल अपेक्षाकृत कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जिससे उनका उपयोग करना आसान और सस्ता हो जाता है। वीएफडी की एक सरल आंतरिक संरचना होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक उज्ज्वल, तेज और अबाधित छवि होती है। निक्सी के विपरीत, कम दबाव पर गैसों के एक विशिष्ट मिश्रण से भरे जाने के बजाय VFD के कांच के लिफाफे को खाली कर दिया जाता है।

विशिष्ट हाई-वोल्टेज ड्राइवर चिप्स जैसे 7400 सीरीज|7441/74141 निक्सी को चलाने के लिए उपलब्ध थे। एल ई डी कम वोल्टेज के लिए बेहतर अनुकूल हैं जो सेमीकंडक्टर एकीकृत सर्किट आमतौर पर उपयोग करते हैं, जो पॉकेट कैलकुलेटर, डिजिटल घड़ियों और हैंडहेल्ड डिजिटल माप उपकरणों जैसे उपकरणों के लिए एक फायदा था। इसके अलावा, एल ई डी बहुत छोटे और मजबूत होते हैं, बिना नाजुक कांच के लिफाफे के। एल ई डी एक ही कार्य के साथ वीएफडी या निक्सी नली ों की तुलना में कम बिजली का उपयोग करते हैं।

विरासत
आधुनिक डिजिटल डिस्प्ले के सौंदर्यशास्त्र के साथ असंतोष का हवाला देते हुए और अप्रचलित तकनीक की स्टाइलिंग के लिए उदासीन प्रेम, बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही लोगों ने निक्सी को पुनर्जीवित करने में रुचि दिखाई है। दशकों से गोदामों में पड़े बिना बिके नली ों को बाहर लाया जा रहा है और उनका उपयोग किया जा रहा है, सबसे आम अनुप्रयोग होममेड डिजिटल घड़ियों में है।  अपने उत्कर्ष के दौरान, निक्सी को आमतौर पर बड़े पैमाने पर उपभोक्ता वस्तुओं जैसे घड़ियों में उपयोग के लिए बहुत महंगा माना जाता था। मांग में इस हालिया उछाल ने कीमतों में उल्लेखनीय वृद्धि की है, विशेष रूप से बड़े नली  ों के लिए, नए उपकरणों के छोटे पैमाने पर उत्पादन को फिर से व्यवहार्य बना दिया है।

नली  के अलावा, एक अन्य महत्वपूर्ण विचार नली   को चलाने के लिए आवश्यक अपेक्षाकृत उच्च-वोल्टेज सर्किटरी है। मूल 7400 श्रृंखला ड्राइवर एकीकृत सर्किट जैसे 74141 बाइनरी-कोडित दशमलव डिकोडर ड्राइवर लंबे समय से उत्पादन से बाहर हैं और नए पुराने स्टॉक नली  ों की तुलना में दुर्लभ हैं। बेलोरूस में केवल इंटीग्रल 74141 को सूचीबद्ध करता है और इसके सोवियत समकक्ष, K155ID1, अभी भी उत्पादन में है। हालाँकि, उच्च वोल्टेज रेटिंग वाले आधुनिक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर अब सस्ते में उपलब्ध हैं, जैसे MPSA92 या MPSA42।

यह भी देखें

 * सामान्यीकृत ट्रेडमार्क
 * यूनली
 * न्यूमिट्रॉन नली
 * सोलह खंड प्रदर्शन
 * वैक्यूम फ्लोरोसेंट प्रदर्शन

अग्रिम पठन

 * , Dewey 621.381/51, LCC TK7871.73.W44.
 * , Dewey 621.381/51, LCC TK7871.73.W44.
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बाहरी संबंध

 * Soviet Nixie tube collection with photos and datasheets
 * Brief history of Haydu Brothers
 * Mike's Electric Stuff: Display and Counting Tubes
 * Nixie tube photos and datasheets
 * Giant Nixie Tube Collection
 * The Art of Making a Nixie Tube
 * Nixie Tube Description and Pictures
 * The Nixie Tube Story (IEEE Spectrum, 7/18)