22 October 2019

News Flash

प्रकाशनलिका (Tube light)

शहरातील समृद्धी लक्षात येते ती तिथल्या रात्रीच्या झगमगाटातून.. मग ते शहर जगाच्या कुठल्याही भागातील असो..

| April 26, 2015 12:11 pm

शहरातील समृद्धी लक्षात येते ती तिथल्या रात्रीच्या झगमगाटातून.. मग ते शहर जगाच्या कुठल्याही भागातील असो.. लख्ख प्रकाशात उजळलेले रस्ते, दुकानांची नावे सांगणाऱ्या पाटय़ा, भव्य इमारतींवर lok03सोडलेले प्रकाशझोत.. यातून ते शहर दिमाखाने झळाळून निघालेले असते. या सर्व प्रकाशामागच्या सूत्रधार असतात प्रकाश नळ्या.. निरनिराळ्या आकारात, रंगात चमकणाऱ्या प्रकाशनलिका.
 या नलिकांना इंग्रजीत fluorescent tubes म्हणतात. ज्याचा शब्दश: अर्थ प्रकाशामुळे झळकून चकाकणाऱ्या नळ्या असा होतो. या नलिकांमध्ये कमी दाबाचा वायुरूपातील पारा असतो. त्या वायूचा विशिष्ट गुणधर्म इथे वापरून प्रकाशनिर्मिती केली जाते. साध्या दिव्यापेक्षा या नलिकेमध्ये काही पट जास्त कार्यक्षमतेने विद्युत ऊर्जा वापरून उपयुक्तप्रकाशनिर्मिती केली जाते. प्रकाशाचे एकक आहे लुमेन्स. साध्या दिव्यामुळे १७ लुमेन्स/वॅट प्रकाश मिळतो तर हाच आकडा प्रकाश नळीमध्ये ६०-७४ लुमेन्स/वॅट इतका असतो.lr10
या नलिकांचे घाऊकपणे उत्पादन आणि उपयोग विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीपासून सुरू झाला. पण याचा शोध मात्र १८५६ मध्ये हेन्रीक गेसलर या काचेच्या वस्तू निर्माण करणाऱ्या जर्मन तंत्रज्ञाला लागला. १९०४ मध्ये मूर नावाचा शास्त्रज्ञ, नळीमधील सोडियम वायूचा दाब कायम ठेवून त्यात विद्युत चुंबकीय लहरी सोडून गुलाबी रंगाचा प्रकाश मिळवण्यात यशस्वी झाला आणि युरोपातील दुकाने या नळ्या वापरून रंगीत झाली. त्याच सुमारास म्हणजे १९०३ मध्ये हेविटने पाऱ्याच्या वायूच्या नळीतून कमी विभवांतर असलेला विद्युत प्रवाह सोडून स्थिर प्रकाश मिळवला आणि नळीचा आकार प्रमाणित केला. त्याच्या निळसर हिरव्या प्रकाशामुळे त्याचा वापर मर्यादित राहिला. यामध्ये सुधारणा होताना नळीच्या आतील बाजूला चमकणारे रसायन लावल्यास, lr13अतिनील लहर लांबी पदासणाऱ्या फोटॉनचा, नळीत लावलेल्या रसायनाशी संपर्क येऊन सलग पांढरा प्रकाश मिळतो हे समजले आणि आपण आज वापरत असलेल्या प्रकाशनलिका बाजारात उपलब्ध झाल्या.
या प्रकाश नलिका (आकृती क्र. १) कशा चालतात ते पाहू..
प्रकाशनळीचे तंत्र- विद्युत ऊर्जेचे प्रकाशात रूपांतर करण्यामागे नळीतील वायूच्या इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन कारणीभूत असते. गतिज ऊर्जा असलेला मुक्त इलेक्ट्रॉन दुसऱ्या अणूवर आदळल्यावर त्याच्या बाहेरील वर्तुळातील इलेक्ट्रॉनला अधिक ऊर्जेच्या पातळीवर ढकलतो. ही अधिक ऊर्जा पातळी अस्थिर असल्याने तो इलेक्ट्रॉन पुन्हा मूळ पातळीकडे येतो आणि या प्रक्रियेत अतिनील (Ultra violet) फोटॉन प्रसारित करतो. हे फोटॉन २५३.७ आणि १८५ नॅनोमीटर अशा तरंगलांबीचे असतात, त्यामुळे डोळ्यांना दिसत नाहीत. हे फोटॉन नळीच्या आतील बाजूस लावलेल्या रासायनिक थरातील इलेक्ट्रॉनमध्ये शोषले जातात आणि त्या थरातील अणू, साखळी प्रक्रियेने भारित होऊन फोटॉन प्रसारित करू लागतात. या फोटॉनची तरंगलांबी डोळ्यांनी दिसू शकणाऱ्या पट्टय़ातील असल्याने आपण तो प्रकाश पाहू शकतो. (आकृती क्र. २)
नळीच्या आतील बाजूस फॉस्फरसच्या क्षाराचे संयुग असलेला थर असतो तर नळीमधील वायू पारा आणि ऑरगॉन/ झेनॉन/ निऑनचे मिश्रण असते. या मिश्रणामुळे ते नळी कमी विभवांतर राखून चालवता येते तसेच प्रकाशनळीचे आयुष्य वाढते.
आकृती क्र. ३ मध्ये प्रकाश नलिका चालण्यासाठी आवश्यक असलेला विद्युत परिपथ दाखवला आहे, त्याच्या lr15आधारे आपल्याला प्रकाश नळीची कार्यपद्धती समजणे सोपे जाईल.
या परिपथातले वेगवेगळे भाग असे आहेत.
A. प्रकाश नलिका. B. विद्युतपुरवठा (२२० V), C. स्टार्टर. D. कळ (द्विधातू पट्टी). E. कपॅसीटर  F. तार  G. बलास्ट
जेव्हा या परिपथाला वीजपुरवठा सुरू होतो तेव्हा नळीतील वायू विद्युत चुम्बकीय लहरी प्रसारित करण्यासाठी त्यातील अणूंचे आयन तयार होणे गरजेचे असते. त्यासाठी नळीतील तारेजवळच्या वायूचे तापमान वाढवणे गरजेचे असते. हे काम या परिपथातील स्टार्टर हे उपकरण करते. स्टार्टरमधील द्विधातू पट्टय़ांमध्ये (Bimetalic strip) विद्युत प्रवाह सुरू झाल्याबरोबर स्फुल्लिंग तयार होते आणि त्यामुळे स्टार्टरमधील वायू तापतो. त्यामुळे द्विधातू पट्टीमधील एक पट्टी वाकते आणि दुसऱ्या पट्टीला चिकटते. ती चिकटल्याबरोबर परिपथ पूर्ण होतो आणि नळीतील दोन्ही तारांमधून विद्युत प्रवाह वाहू लागतो. तारांमधून वीज प्रवाह वाहायला लागल्याबरोबर तारांचे तापमान वाढू लागते आणि त्यांच्या आसपासच्या वायूचे अणू इलेक्ट्रॉन सोडायला लागतात. हे इलेक्ट्रॉन नळीतील इतर अणूंवर आदळतात आणि त्या अणूंचे इलेक्ट्रॉन अस्थिर करतात. या साखळी प्रक्रियेमध्ये वायूचे अणू अतिनील फोटॉन निर्माण करू लागतात आणि हे फोटॉन नळीच्या आतील बाजूस लावलेल्या फॉस्फरसच्या संयुगाच्या थराच्या संपर्कात येतात आणि तो थर चमकू लागतो आणि नळी प्रकाशमान होते. या प्रक्रियेत तार तापायला जेवढा वेळ लागतो तोपर्यंत स्टार्टरमधील द्विधातू पट्टी परिपथ पूर्ण झाल्याबरोबर, स्टार्टरमधील तापमान कमी झाल्याने विलग होते आणि परिपथ तुटतो. पुन्हा आत स्फुल्लिंग तयार होते, पट्टी तापून चिकटते, परिपथ पूर्ण होतो. हे चक्र नळीतील तारा तापून वायूच्या इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह पूर्णपणे सलग चालू होईपर्यंत पुन:पुन्हा होत रहाते (यामुळेच सुरुवातीला प्रकाशनलिका फकफकताना दिसते.). एकदा ही नळी प्रकाशमान होऊन सलग प्रकाश देऊ लागली की स्टार्टरची गरज संपते, कारण नळीतील दोन्ही टोकाला असलेल्या तारांमध्ये इलेक्ट्रॉनचा सलग प्रवाह सुरू झालेला असतो. या परिपथातील दुसरा महत्त्वाचा भाग म्हणजे बलास्ट.lr12बलास्टचे काम आहे या परिपथातील विद्युत प्रवाह नियंत्रित करणे.
CFL (Compact Fluorescent Lamp) मध्ये एकाच बलास्टमध्ये ४-६ छोटय़ा नळ्या बसवलेल्या असतात तर सध्या बाजारात उपलब्ध असलेले LED (Light Emitting Diode)दिवे अर्धवाहका (semi conductor) च्या पट्टय़ा वापरून त्यातून फोटॉननिर्मिती करून प्रकाश देतात. साध्या दिव्यापासून सुरू झालेला हा विकासाचा आलेख सध्या LED पर्यंत आला आहे. साधनांची कार्यक्षमता वाढवण्याची गरज हा प्रवास पुढे चालूच राहणार हे नक्की. सोबतचा तक्ता (आकृती क्र. ४) सर्व दिव्यांची तुलना करून आपण काय वापरायचे हे ठरवायला मदत करू शकेल.     

First Published on April 26, 2015 12:11 pm

Web Title: tube light
टॅग Loksatta Lokrang