माध्यमिक उत्सर्जन: Difference between revisions
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|When a particle's interactions with a material cause it to emit new particles}} | {{Short description|When a particle's interactions with a material cause it to emit new particles}} | ||
[[File:Electron avalanche.gif|thumb|upright=1.3|एक [[टाउनसेंड हिमस्खलन]] का दृश्य, जो एक [[विद्युत क्षेत्र]] में द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की पीढ़ी द्वारा बनाए रखा जाता है]] | [[File:Electron avalanche.gif|thumb|upright=1.3|एक [[टाउनसेंड हिमस्खलन|टाउनसेन्ड अवधाव]] का दृश्य, जो एक [[विद्युत क्षेत्र]] में द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की पीढ़ी द्वारा बनाए रखा जाता है]] | ||
[[File:Photomultiplier schema en.png|thumb|upright=1.3|[[फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब|प्रकाश गुणक]] नलिका में प्रयुक्त द्वितीयक उत्सर्जन। जब प्रकाश एक प्रकाश कैथोड से टकराता है तो उत्सर्जित प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनों को | [[File:Photomultiplier schema en.png|thumb|upright=1.3|[[फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब|प्रकाश गुणक]] नलिका में प्रयुक्त द्वितीयक उत्सर्जन। जब प्रकाश एक प्रकाश कैथोड से टकराता है तो उत्सर्जित प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनों को डायनोड इलेक्ट्रोड पर प्रहार करने के लिए बनाया जाता है, जिससे अधिक इलेक्ट्रॉन बाहर निकलते हैं, जो एक दूसरे डायनोड पर प्रहार करते हैं। प्रत्येक आपतित इलेक्ट्रॉन कई द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करता है, इसलिए सोपानित डायनोड श्रृंखला प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनों को बढ़ाती है।]][[कण]] भौतिकी में, द्वितीयक उत्सर्जन एक ऐसी घटना है जहां पर्याप्त [[ऊर्जा]] के प्राथमिक आपतित कण, जब किसी सतह से टकराते हैं या किसी पदार्थ से गुजरते हैं, तो द्वितीयक कणों के उत्सर्जन को प्रेरित करते हैं। तथ्य प्रायः [[इलेक्ट्रॉन|इलेक्ट्रॉनों]] के उत्सर्जन को संदर्भित करता है जब एक [[ वेक्यूम - ट्यूब |निर्वात नलिका]] में इलेक्ट्रॉनों या [[आयन|आयनों]] जैसे [[आवेशित कण]] धातु की सतह से टकराते हैं; इन्हें [[द्वितीयक इलेक्ट्रॉन]] कहा जाता है।<ref>R. Kollath, Secondary electron emission of solids irradiated by electrons, Encyclopedia of Physics (ed. S. Flügge) Vol. 21, p. 232 - 303 (1956, in German)</ref> इस स्थिति में, प्रति आपतित कण उत्सर्जित द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की संख्या को द्वितीयक उत्सर्जन उत्पाद कहा जाता है। यदि द्वितीयक कण आयन हैं, तो प्रभाव को 'द्वितीयक आयन उत्सर्जन' कहा जाता है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन का उपयोग प्रकाश गुणक नलिकाओं और [[ छवि गहन |प्रतिबिम्ब तीव्रक]] नलिकाओं में किया जाता है ताकि प्रकाशउत्सर्जन द्वारा उत्पादित [[photoelectron|प्रकाशिक इलेक्ट्रॉन]] की छोटी संख्या को बढ़ाया जा सके, जिससे नलिका अधिक संवेदनशील हो सके। यह इलेक्ट्रॉनिक निर्वात नलिकाओं में अवांछनीय दुष्प्रभाव के रूप में भी होता है जब [[कैथोड]] से इलेक्ट्रॉन [[एनोड]] पर प्रहार करते हैं, और [[परजीवी दोलन|अवांछित दोलन]] उत्पन्न कर सकते हैं। | ||
== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
| Line 7: | Line 7: | ||
=== द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ === | === द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ === | ||
सामान्यतः उपयोग की जाने वाली द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ में | सामान्यतः उपयोग की जाने वाली द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ में सम्मिलित हैं | ||
* क्षार एंटीमोनाइड | * क्षार एंटीमोनाइड | ||
* बेरिलियम ऑक्साइड(BeO) | * बेरिलियम ऑक्साइड(BeO) | ||
*मैग्नीशियम ऑक्साइड(MgO) | *मैग्नीशियम ऑक्साइड(MgO) | ||
* गैलियम फास्फाइड (GaP) | * गैलियम फास्फाइड(GaP) | ||
* गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड (GaAsP) | * गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड(GaAsP) | ||
* लेड (II) ऑक्साइड(PbO) | * लेड(II) ऑक्साइड(PbO) | ||
=== प्रकाश गुणक और | === प्रकाश गुणक और समरूप उपकरण === | ||
एक [[फोटोमल्टीप्लायर|प्रकाश गुणक]] नलिका में,<ref>H. Semat, J.R. Albright, Introduction to Atomic and Nuclear Physics, 5th ed., ch. 4.12, Chapman and Hall, London (1972)</ref> एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन | एक [[फोटोमल्टीप्लायर|प्रकाश गुणक]] नलिका में,<ref>H. Semat, J.R. Albright, Introduction to Atomic and Nuclear Physics, 5th ed., ch. 4.12, Chapman and Hall, London (1972)</ref> एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन [[ photocathode |प्रकाश कैथोड]] से उत्सर्जित होते हैं और पालिश युक्त धातु इलेक्ट्रोड(जिसे[[ अर्थ है | डायनोड]] कहा जाता है) की ओर त्वरित होते हैं। वे द्वितीयक उत्सर्जन के माध्यम से कई इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रोड सतह पर टकराते हैं। इन नवीन इलेक्ट्रॉनों को फिर दूसरे डायनोड की ओर त्वरित किया जाता है, और प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सामान्यतः एक मिलियन के क्रम में समग्र लाभ('इलेक्ट्रॉन गुणन') होता है और इस प्रकार अंतिम डायनोड पर इलेक्ट्रॉनिक रूप से पता लगाने योग्य धारा स्पंद उत्पन्न होते है। | ||
इलेक्ट्रॉनों या आयनों जैसे तीव्र कणों का पता लगाने के लिए समान [[इलेक्ट्रॉन गुणक|इलेक्ट्रॉन गुणकों]] का उपयोग किया जा सकता है। | इलेक्ट्रॉनों या आयनों जैसे तीव्र कणों का पता लगाने के लिए समान [[इलेक्ट्रॉन गुणक|इलेक्ट्रॉन गुणकों]] का उपयोग किया जा सकता है। | ||
== ऐतिहासिक अनुप्रयोग == | == ऐतिहासिक अनुप्रयोग == | ||
[[File:Oscilloscopeabc.jpg|thumbnail|right|सामान्य तीव्रता पर एक | [[File:Oscilloscopeabc.jpg|thumbnail|right|सामान्य तीव्रता पर एक दोलन दर्शी पर प्रदर्श।]] | ||
[[File:Oscilloscopeabcde.jpg|thumbnail|right|अधिक तीव्रता के साथ एक ही नलिका। केंद्र में बिंदु के चारों ओर की | [[File:Oscilloscopeabcde.jpg|thumbnail|right|अधिक तीव्रता के साथ एक ही नलिका। केंद्र में बिंदु के चारों ओर की चक्रिका द्वितीयक उत्सर्जन के कारण होती है। इलेक्ट्रॉनों को आवरक से प्रवणित किया जाता है और नलिका में पीछे की ओर यात्रा करते है। नलिका में वोल्टेज के कारण उन्हें फिर से आगे बढ़ाया जाता है, जिससे आवरक एक विस्तृत क्षेत्र में टकराती है।{{citation needed|date=April 2013}}]] | ||
=== विशेष प्रवर्धक नलिका === | === विशेष प्रवर्धक नलिका === | ||
1930 के दशक में विशेष प्रवर्धक नलिका विकसित किए गए थे, जो | 1930 के दशक में विशेष प्रवर्धक नलिका विकसित किए गए थे, जो विचारपूर्वक इलेक्ट्रॉन बीम को वलित करते थे, जिससे यह एनोड में परिलक्षित होने के लिए डायनोड से टकराते था। यह किसी दिए गए नलिका आकार के लिए प्लेट-ग्रिड दूरी को बढ़ाने, नलिका के अंतराचालकता को बढ़ाने और इसके रवांक को कम करने का प्रभाव था। इस प्रकार के एक विशिष्ट कक्षीय बीम हेक्सोड आरसीए 1630 था, जिसे 1939 में प्रस्तुत किया गया था। क्योंकि इस प्रकार के नलिकाओं में भारी इलेक्ट्रॉन प्रवाह ने डायनोड की सतह को तीव्रता से क्षतिग्रस्त कर दिया, उनका जीवनकाल पारंपरिक नलिकाओं की तुलना में बहुत कम हो गया।<ref>{{Cite web|url=https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_1630.html|title=1630, Tube 1630; Röhre 1630 ID17477, HEXODE}}</ref> | ||
=== प्रारंभिक कंप्यूटर मेमोरी नलिका === | === प्रारंभिक कंप्यूटर मेमोरी नलिका === | ||
प्रथम [[रैंडम एक्सेस]] कंप्यूटर मेमोरी में एक प्रकार की [[कैथोड रे ट्यूब|कैथोड]] किरण नलिका का उपयोग किया गया था जिसे [[विलियम्स ट्यूब|विलियम्स]] नलिका कहा जाता है जो नलिका के मुख पर बिट को संगृहीत करने के लिए द्वितीयक उत्सर्जन का उपयोग करती है। द्वितीयक उत्सर्जन पर आधारित एक और रैंडम एक्सेस कंप्यूटर मेमोरी नलिका [[सेलेक्ट्रोन ट्यूब|सेलेक्ट्रोन]] नलिका थी। [[चुंबकीय-कोर मेमोरी|चुंबकीय-क्रोड मेमोरी]] के आविष्कार से दोनों अप्रचलित हो गए थे। | |||
=== अवांछित प्रभाव - [[टेट्रोड]] === | === अवांछित प्रभाव - [[टेट्रोड]] === | ||
द्वितीयक उत्सर्जन अवांछनीय हो | द्वितीयक उत्सर्जन अवांछनीय हो सकते है जैसे कि टेट्रोड [[थर्मिओनिक वाल्व|तापायनिक वाल्व]] में(नलिका)। इस उदाहरण में धनात्मक आवेश [[स्क्रीन ग्रिड|आवरक ग्रिड]] एनोड([[प्लेट इलेक्ट्रोड]]) पर द्वितीयक उत्सर्जन के कारण पर्याप्त रूप से इलेक्ट्रॉन प्रवाह को तीव्र कर सकते है। यह अत्यधिक आवरक ग्रिड प्रवाह को जन्म दे सकते है। यह इस प्रकार के वाल्व(नलिका) के लिए भी आंशिक रूप से उत्तरदायी है, विशेष रूप से प्रारंभिक प्रकार के एनोड के साथ द्वितीयक उत्सर्जन को कम करने के लिए उपचारित नहीं किया जाता है, जो '[[नकारात्मक प्रतिरोध|ऋणात्मक प्रतिरोध]]' विशेषता प्रदर्शित करती है, जिससे नलिका अस्थिर हो सकती है। डायनाट्रॉन [[थरथरानवाला|दोलक]] के रूप में कुछ प्राचीन वाल्वों(जैसे, 77 [[ एक कलम के साथ |पेन्टोड]] प्रकार) का उपयोग करके इस दुष्प्रभाव का उपयोग किया जा सकता है। प्लेट की ओर इलेक्ट्रॉनों को पीछे हटाने के लिए, निरोधी ग्रिड कहे जाने वाले टेट्रोड में एक तीसरा ग्रिड जोड़कर इस प्रभाव को रोका गया। इस नली को पेन्टोड कहा जाता था। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* [[इलेक्ट्रॉन-बादल प्रभाव]] | * [[इलेक्ट्रॉन-बादल प्रभाव|इलेक्ट्रॉन- मेघ प्रभाव]] | ||
* [[माल्टर प्रभाव]] | * [[माल्टर प्रभाव]] | ||
* [[स्पटरिंग]] | * [[स्पटरिंग|कणक्षेपण]] | ||
== संदर्भ == | == संदर्भ == | ||
Revision as of 10:42, 12 April 2023
कण भौतिकी में, द्वितीयक उत्सर्जन एक ऐसी घटना है जहां पर्याप्त ऊर्जा के प्राथमिक आपतित कण, जब किसी सतह से टकराते हैं या किसी पदार्थ से गुजरते हैं, तो द्वितीयक कणों के उत्सर्जन को प्रेरित करते हैं। तथ्य प्रायः इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन को संदर्भित करता है जब एक निर्वात नलिका में इलेक्ट्रॉनों या आयनों जैसे आवेशित कण धातु की सतह से टकराते हैं; इन्हें द्वितीयक इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।[1] इस स्थिति में, प्रति आपतित कण उत्सर्जित द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की संख्या को द्वितीयक उत्सर्जन उत्पाद कहा जाता है। यदि द्वितीयक कण आयन हैं, तो प्रभाव को 'द्वितीयक आयन उत्सर्जन' कहा जाता है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन का उपयोग प्रकाश गुणक नलिकाओं और प्रतिबिम्ब तीव्रक नलिकाओं में किया जाता है ताकि प्रकाशउत्सर्जन द्वारा उत्पादित प्रकाशिक इलेक्ट्रॉन की छोटी संख्या को बढ़ाया जा सके, जिससे नलिका अधिक संवेदनशील हो सके। यह इलेक्ट्रॉनिक निर्वात नलिकाओं में अवांछनीय दुष्प्रभाव के रूप में भी होता है जब कैथोड से इलेक्ट्रॉन एनोड पर प्रहार करते हैं, और अवांछित दोलन उत्पन्न कर सकते हैं।
अनुप्रयोग
द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ
सामान्यतः उपयोग की जाने वाली द्वितीयक उत्सर्जक पदार्थ में सम्मिलित हैं
- क्षार एंटीमोनाइड
- बेरिलियम ऑक्साइड(BeO)
- मैग्नीशियम ऑक्साइड(MgO)
- गैलियम फास्फाइड(GaP)
- गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड(GaAsP)
- लेड(II) ऑक्साइड(PbO)
प्रकाश गुणक और समरूप उपकरण
एक प्रकाश गुणक नलिका में,[2] एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन प्रकाश कैथोड से उत्सर्जित होते हैं और पालिश युक्त धातु इलेक्ट्रोड(जिसे डायनोड कहा जाता है) की ओर त्वरित होते हैं। वे द्वितीयक उत्सर्जन के माध्यम से कई इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रोड सतह पर टकराते हैं। इन नवीन इलेक्ट्रॉनों को फिर दूसरे डायनोड की ओर त्वरित किया जाता है, और प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सामान्यतः एक मिलियन के क्रम में समग्र लाभ('इलेक्ट्रॉन गुणन') होता है और इस प्रकार अंतिम डायनोड पर इलेक्ट्रॉनिक रूप से पता लगाने योग्य धारा स्पंद उत्पन्न होते है।
इलेक्ट्रॉनों या आयनों जैसे तीव्र कणों का पता लगाने के लिए समान इलेक्ट्रॉन गुणकों का उपयोग किया जा सकता है।
ऐतिहासिक अनुप्रयोग
विशेष प्रवर्धक नलिका
1930 के दशक में विशेष प्रवर्धक नलिका विकसित किए गए थे, जो विचारपूर्वक इलेक्ट्रॉन बीम को वलित करते थे, जिससे यह एनोड में परिलक्षित होने के लिए डायनोड से टकराते था। यह किसी दिए गए नलिका आकार के लिए प्लेट-ग्रिड दूरी को बढ़ाने, नलिका के अंतराचालकता को बढ़ाने और इसके रवांक को कम करने का प्रभाव था। इस प्रकार के एक विशिष्ट कक्षीय बीम हेक्सोड आरसीए 1630 था, जिसे 1939 में प्रस्तुत किया गया था। क्योंकि इस प्रकार के नलिकाओं में भारी इलेक्ट्रॉन प्रवाह ने डायनोड की सतह को तीव्रता से क्षतिग्रस्त कर दिया, उनका जीवनकाल पारंपरिक नलिकाओं की तुलना में बहुत कम हो गया।[3]
प्रारंभिक कंप्यूटर मेमोरी नलिका
प्रथम रैंडम एक्सेस कंप्यूटर मेमोरी में एक प्रकार की कैथोड किरण नलिका का उपयोग किया गया था जिसे विलियम्स नलिका कहा जाता है जो नलिका के मुख पर बिट को संगृहीत करने के लिए द्वितीयक उत्सर्जन का उपयोग करती है। द्वितीयक उत्सर्जन पर आधारित एक और रैंडम एक्सेस कंप्यूटर मेमोरी नलिका सेलेक्ट्रोन नलिका थी। चुंबकीय-क्रोड मेमोरी के आविष्कार से दोनों अप्रचलित हो गए थे।
अवांछित प्रभाव - टेट्रोड
द्वितीयक उत्सर्जन अवांछनीय हो सकते है जैसे कि टेट्रोड तापायनिक वाल्व में(नलिका)। इस उदाहरण में धनात्मक आवेश आवरक ग्रिड एनोड(प्लेट इलेक्ट्रोड) पर द्वितीयक उत्सर्जन के कारण पर्याप्त रूप से इलेक्ट्रॉन प्रवाह को तीव्र कर सकते है। यह अत्यधिक आवरक ग्रिड प्रवाह को जन्म दे सकते है। यह इस प्रकार के वाल्व(नलिका) के लिए भी आंशिक रूप से उत्तरदायी है, विशेष रूप से प्रारंभिक प्रकार के एनोड के साथ द्वितीयक उत्सर्जन को कम करने के लिए उपचारित नहीं किया जाता है, जो 'ऋणात्मक प्रतिरोध' विशेषता प्रदर्शित करती है, जिससे नलिका अस्थिर हो सकती है। डायनाट्रॉन दोलक के रूप में कुछ प्राचीन वाल्वों(जैसे, 77 पेन्टोड प्रकार) का उपयोग करके इस दुष्प्रभाव का उपयोग किया जा सकता है। प्लेट की ओर इलेक्ट्रॉनों को पीछे हटाने के लिए, निरोधी ग्रिड कहे जाने वाले टेट्रोड में एक तीसरा ग्रिड जोड़कर इस प्रभाव को रोका गया। इस नली को पेन्टोड कहा जाता था।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ R. Kollath, Secondary electron emission of solids irradiated by electrons, Encyclopedia of Physics (ed. S. Flügge) Vol. 21, p. 232 - 303 (1956, in German)
- ↑ H. Semat, J.R. Albright, Introduction to Atomic and Nuclear Physics, 5th ed., ch. 4.12, Chapman and Hall, London (1972)
- ↑ "1630, Tube 1630; Röhre 1630 ID17477, HEXODE".
