हेलिकॉन (भौतिकी)

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विद्युत चुंबकत्व में हेलिकॉन एक कम आवृत्ति वाली विद्युत चुम्बकीय तरंग है जो एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में बंधे हुए प्लाज्मा भौतिकी में स्थित हो सकती है हेलीकॉप्टर वायुमंडलीय सीटी बजाने वाले रेडियो थे [1][2] जो ठोस संवाहकों में भी स्थित होते हैं [3][4] या कोई अन्य चुम्बकीय प्लाज्मा तरंगों में विद्युत क्षेत्र हॉल से प्रभावित होता है और लगभग विद्युत धारा के समकोण पर होता है ताकि तरंगों का प्रसार घटक के आकार का कुंडलित वक्रता हेलिकॉन शब्द पियरे ऐग्रेन द्वारा रचा गया [5] कम तापमान और उच्च चुंबकीय क्षेत्र की स्थितियों को देखते हुए हेलिकॉन में शुद्ध धातुओं के माध्यम से प्रचार करने की विशेष क्षमता होती है जो एक सामान्य विद्युत चालक में अधिकांश विद्युत चुम्बकीय तरंगों में सक्षम नहीं होती हैं क्योंकि धातुओं की उच्च चालकता उनके मुक्त इलेक्ट्रॉन फ्रेमवर्क के कारण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को बाहर निकालने का कार्य करती है जबकि एक विद्युत चुम्बकीय तरंग धातु में बहुत पतली त्वचा के प्रभाव का अनुभव कराती है यह धातु में प्रवेश करने की कोशिश करने पर विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र जल्दी से परिलक्षित होते हैं इसलिए धातुओं की चमक त्वचा की गहराई कोणीय आवृत्ति के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है इस प्रकार एक कम-आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंग त्वचा की गहराई की समस्या को दूर करने में सक्षम हो सकती है और यह पूरी सामग्री में फैलती है।

हेलिकॉन तरंगों की एक संपत्ति जो केवल हॉल प्रभाव शर्तों और एक प्रतिरोधकता शब्द का उपयोग करते हुए अल्पविकसित गणना द्वारा आसानी से प्रदर्शित किया जाता है यह चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर चलती है एक मोड में विद्युत धाराएं होती हैं जो पूर्ण चालकता की सीमा में अनंत तक जाती हैं ताकि ऐसे सतह क्षेत्रों में जूल ताप हानि गैर-शून्य सीमा तक हो जाए [6][7][8] सतह मोड विशेष रूप से चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर बेलनाकार नमूनों में प्रचलित है एक विन्यास जिसके लिए समीकरणों के लिए एक उचित समाधान पाया गया है [6][9] जो बाद के प्रयोगों में महत्वपूर्ण है।

ऊपरी सुरक्षा मंत्रालय के व्यावहारिक महत्व और इसमें अत्यधिक उंचाई तार्किक घनत्व को मूल कागजात में मान्यता नहीं दी गई थी लेकिन कुछ साल बाद हेलिकॉन्स की बेहतर प्लाज्मा उत्पादन क्षमता की खोज बिना चुंबकीय क्षेत्र के पहले के तरीकों की तुलना में 10 गुना अधिक प्लाज्मा चार्ज घनत्व प्राप्त हुआ तब से हेलीकॉप्टरों को विभिन्न प्रकार के वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग मिला जहां भी अत्यधिक प्लाज्मा उत्पादन की आवश्यकता थी [10] जैसै कि परमाणु संलयन रिएक्टरों [11] और अंतरिक्ष यान प्रणोदन इसमें चर विशिष्ट आवेग मैग्नेटोप्लाज्मा रॉकेट[12] दोनों अपने प्लाज्मा गर्म चरण में हेलिकॉन का उपयोग करते हैं प्लाज्मा नक्काशी की प्रक्रिया में हेलिकॉन का भी उपयोग किया जाता है कंप्यूटर छोटे परिपथ के निर्माण में उपयोग किया जाता है [13]एक हेलिकॉन समझदार रेडियो फ्रीक्वेंसी हीटिंग के माध्यम से प्रेरित हेलिकॉन तरंगों द्वारा प्लाज्मा की एक उत्तेजना है एक हेलिकॉन प्लाज्मा स्रोत और एक प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा आईसीपी के बीच का अंतर किरण पुंज की धुरी के साथ निर्देशित एक चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति में है आयनीकरण दक्षता और अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ ऑपरेशन का एक हेलिकॉन घुमाव बनाती है ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय, कैनबरा, ऑस्ट्रेलिया वर्तमान में इस तकनीक के लिए अनुप्रयोगों पर शोध कर रहा है वैसमर नामक एक व्यावसायिक रूप से विकसित मैग्नेटोप्लाज्माडायनामिक इंजन भी अपने इंजन में प्लाज्मा के उत्पादन के लिए हेलिकॉन समझदारी का उपयोग करता है यह संभावित रूप से हेलिकॉन दो परत थ्रस्टर प्लाज्मा-आधारित रॉकेट अंतर्ग्रहीय यात्रा के लिए उपयुक्त है।

यह भी देखें

  • अनुकूल परीक्षण और लघुकृत हॉल के निदान।
  • विशिष्ट चर आवेग।

संदर्भ

  1. ↑ Storey, L. R. O. (9 July 1953) "An investigation of whistling atmospherics". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 246 (908): 113. DOI: 10.1098/rsta.1953.0011.
  2. ↑ Darryn A. Schneider (1998). Helicon Waves in High Density Plasmas (Ph.D thesis). Australian National University.
  3. ↑ Bowers, R., Legéndy, C. R., and Rose, F. E. (November 1961) "Oscillatory galvanomagnetic effect in metallic Sodium". Physical Review Letters 7 (9): 339–341. DOI: 10.1103/PhysRevLett.7.339.
  4. ↑ B.W. Maxfield (1969). "Helicon Waves in Solids". American Journal of Physics. 37 (3): 241–269. Bibcode:1969AmJPh..37..241M. doi:10.1119/1.1975500.
  5. ↑ Aigrain, P. (1961) Proceedings of the International Conference on Semiconductor Physics (Publishing House of the Czechoslovak Academy of Science, Prague, 1961) p. 224.
  6. ↑ 6.0 6.1 Legéndy, C. R. (September 1964) "Macroscopic theory of helicons". The Physical Review 135 (6A): A1713–A1724. DOI:10.1103/PhysRev.135.A1713.
  7. ↑ Goodman, J. M. and Legéndy, C. R. (May 1964) "Joule loss in a 'perfect' conductor in a magnetic field". Cornell University Materials Science Center Report No. 201.
  8. ↑ Goodman, J. M. (15 July 1968) "Helicon waves, surface-mode loss, and the accurate determination of the Hall coefficients of Aluminum, Indium, Sodium, and Potassium". Physical Review 171 (1): 641–658. DOI: 10.1103/PhysRev.171.641.
  9. ↑ Klozenberg, J. P., McNamara, B., and Thonemann, P. C. (March 1965) "The dispersion and attenuation of helicon waves in a uniform cylindrical plasma". Journal of Fluid Mechanics 21 (3): 545–563. DOI:10.1017/S0022112065000320.
  10. ↑ Chen, F. F. (December 1996) "Helicon plasma sources" in: High Density Plasma Sources: Design, Physics and Performance, Oleg A. Popov (ed) (Elsevier-Noyes) print ISBN 978-0-8155-1377-3, ebook ISBN 978-0-8155-1789-4.
  11. ↑ Marini, C., Agnello, R., Duval, B. P., Furno, I., Howling, A. A., Jacquier, R., Karpushov, A. N., Plyushchev, P., Verhaegh, K., Guittienne, Ph., Fantz, U., Wünderlich, D., Béchu, S., and Simonin, A. (January 2017) "Spectroscopic characterization of H2 and D2 helicon plasmas generated by a resonant antenna for neutral beam applications in fusion." Nuclear Fusion 57:036024 (9pp) DOI:10.1088/1741-4326/aa53eb
  12. ↑ Longmier, B. W., Squire, J. P., Cassady, L. D., Ballenger, M. G. Carter, M. D., Olsen, C., Ilin, A. V., Glover, T. W., McCaskill, G. E., Chang Diaz, F. R., Bering III, E. A., and Del Valle, J. (September 2011) “VASIMR® VX-200 Performance Measurements and Helicon Throttle Tables Using Argon and Krypton.” 32nd International Electric Propulsion Conference, held in Wiesbaden, Germany, September 11–15, 2011 (Wiesbaden: IEPC-2011-156).
  13. ↑ Poulsen, R. G. (1977) "Plasma etching in integrated circuit manufacture – A review" Journal of Vacuum Science and Technology 14 (1): 266 DOI: 10.1116/1.569137
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