1. எரிமக் கலன் - அட்டவணை
  2. சிலிக்கன் சில்லு செய்முறை - அட்டவணை
  3. காற்றில் மாசு கட்டுப்படுத்துதல் அட்டவணை
  4. இயற்பியல் பதிவுகள் தொகுப்பு-1. அட்டவணை
  5. காலத்தின் வரலாறு - அட்டவணை
  6. சோலார் செல் அட்டவணை

Saturday, January 26, 2008

டிரான்ஸிஸ்டர் வகைகள் - Types of Transistors

இதற்கு முன் MOS என்ற வகை டிரான்ஸிஸ்டரின் அமைப்பையும் அது வேலை செய்யும் விதத்தைப் பற்றியும் பார்த்தோம். டிரான்ஸிஸ்டர்களில் பல வகைகள் உள்ளன. அவற்றில் மிக அதிகமாகப்பயனில் உள்ளது MOS டிரான்ஸிஸ்டர்களே. அதனால் தான் மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டர் பற்றி முதலில் பார்த்தோம்.



ஆனால், நாம் பெரும்பாலும் பள்ளிக்கூடத்தில் படிக்கும்பொழுது இதைப்பற்றி ஒன்றும் சொல்ல மாட்டார்கள். அங்கு N-P-N என்ற டிரான்ஸிஸ்டர் பற்றியும், P-N-P என்ற டிரான்ஸிஸ்டர் பற்றியும் மட்டுமே படித்திருப்போம். அதற்கு காரணம், முதன்முதலாக கண்டுபிடிக்கப் பட்ட (அ) தயாரிக்கப் பட்ட டிரான்ஸிஸ்டர் அந்த N-P-N டிரான்ஸிஸ்டர்தான். தவிரவும், நாம் படிக்க ஆரம்பிக்கும் பொழுது, N-P டையோடு என்ற சாதனத்தைப் பற்றி படிப்போம். அடுத்து N-P-N என்பதைப் பற்றி படிப்பது சுலபம் என்ற எண்ணத்திலும் அந்த டிரான்ஸிஸ்டர்கள் பற்றி பாடத்தில் கொடுத்திருக்கலாம்.



N-P-N, P-N-P ஆகிய டிரான்ஸிஸ்டர்களை, பை-போலார் டிரான்ஸிஸ்டர் (Bipolar transistor) என்று சொல்வார்கள். Polarity என்பது பாஸிடிவ் அல்லது நெகடிவ் என்ற வேறுபாட்டை சுட்டிக்காட்டும் சொல். உதாரணமாக, பேட்டரியில் ஒரு முனை நெகடிவ் போலாரிடி (Negative polarity) என்றும், மற்ற முனை பாஸிடிவ் போலாரிடி (positive polarity) என்றும் சொல்லப்படும். மற்றொரு உதாரணமாக, உலகத்தில் வடக்கு முனையை நார்த் போல் (North Pole) என்றும், தெற்கு முனையை சௌத் போல் (South Pole) என்றும் சொல்லலாம்.



"Bi" என்பதற்கு, இரண்டு என்று பொருள் ( உதாரணமாக, இரண்டு சக்கரம் இருப்பதால் நாம் சாதாரணமாக பயன்படுத்தும் சைகிளுக்கு Bicycle என்று பெயர்). Bipolar என்றால், இரு வித போலாரிட்டியும் கொண்ட டிரான்ஸிஸ்டர் என்று பெயர். N-P-N டிரான்ஸிஸ்டரில் "N" (அதாவது நெகடிவ் டைப் சிலிக்கன்) மற்றும் “P" (அதாவது பாஸிடிவ் டைப் சிலிக்கன்) இரண்டும் இருக்கின்றன. ஆனால், மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டரில் முழுதும் N வகை இருக்கும். அல்லது முழுதும் P வகைதான் இருக்கும்.



இந்த பை-போலார் டிரான்ஸிஸ்டர்களை ‘அனலாக்' டிரான்ஸிஸ்டர் என்றும் சொல்வார்கள். அதைப்போலவே, மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டர்களை ‘டிஜிட்டல்' டிரான்ஸிஸ்டர் என்றும் சொல்வார்கள். அனலாகுக்கும் டிஜிட்டலும் என்ன வித்தியாசம்? ஏன் டிஜிட்டல் டிரான்ஸிஸ்டரான மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டர் மட்டும் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது? எங்கு அனலாக் டிரான்ஸிஸ்டரைப் பயன்படுத்துகிறோம்?



டிரான்ஸிஸ்டர்களைப் பொறுத்த வரை, டிஜிட்டல் என்பது ”ஒன்று ஆன், அல்லது ஆஃப்” என்ற நிலையைக் குறிக்கும். உதாரணமாக, நமது வீட்டில் உள்ள 60 வாட்ஸ் விளக்கை நாம் ‘ஆன்' அல்லது 'ஆஃப்' செய்யலாம். சுவிட்சை பாதி அழுத்தி, 30 வாட்ஸ் விளக்கு போல எரிய வைக்க முடியாது. (வோல்டேஜ் குறைந்தால், அது 30 வாட்ஸ் விளக்கு போல எரியும், அது வேறு விஷயம். நாம் சுவிட்சை ஒன்று ஆன் அல்லது ஆஃப் தான் செய்ய முடியும் என்பதுதான் இங்கு சொல்ல வரும் விஷயம்). இவ்வாறு இருப்பது ‘டிஜிட்டல்' எனப்படும்.



ஆனால், நமது TVS XL / டி.வி.எஸ். எக்செல், அல்லது ஸ்கூட்டி Scooty வண்டிகளில், ஆக்சிலரேட்டரை கொஞ்சம் முறுக்கினால், வண்டி மெதுவாக செல்லும். சற்று அதிகம் முறுக்கினால், இன்னும் வேகமாக செல்லும். மிக அதிகமாக முறுக்கினால், அதிவேகமாக செல்லும். இவ்வாறு முறுக்கும் (தூண்டுதலின்) அளவிற்கு ஏற்ப செயல் நடந்தால், அது Analog / அனலாக் என்று சொல்லப்படும்.



N-P-N (அல்லது P-N-P) டிரான்ஸிஸ்டர்களில், கதவில் கொஞ்சம் மின் அழுத்தம் (voltage) கொடுத்தால், டிரான்ஸிஸ்டரில் கொஞ்சம் மின்சாரம் (current) போகும். அதிகம் மின் அழுத்தம் கொடுத்தால் அதிகம் மின்சாரம் போகும். அதனால், இந்த வகை டிரான்ஸிஸ்டர்கள் அனலாக் ஆகும். ஆனால், மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டர்களில், ஒன்று ஆன் அல்லது ஆஃப் தான் இருக்கும். (அதாவது கதவில் சரியான மின் அழுத்தம் கொடுத்தால், ஓரளவு மின்சாரம் போகும். அதிகமாக மின் அழுத்தம் கொடுத்தாலும் அதே அளவுதான் மின்சாரம் போகும். மின் அழுத்தம் குறிப்பிட்ட அளவிற்கு குறைந்தால், மின்சாரமே போகாது). அதனால், மாஸ் டிரான்ஸிஸ்டர்கள் ‘டிஜிட்டல்' டிரான்ஸிஸ்டர்கள் ஆகும்.

Monday, January 21, 2008

டிரான்ஸிஸ்டர் இயங்கும் முறை (Transistor Operation).

இந்த பதிவில் இருக்கும் படங்களை click செய்தால், பெரிய (முழு) படம் வரும்.


மின்னியலில் கெபாசிடர் / Capacitor என்று ஒரு சாதனம் (device) உண்டு. அதன் வடிவமைப்பில் இரண்டு புறங்களிலும் மின்கடத்தும் தகடும், நடுவில் மின்கடத்தாப்பொருளும் இருக்கும். MOS டிரான்ஸிஸ்டரிலும், கதவு/Gate பகுதியைப் பார்த்தால், அதில் மேலே ஒரு மின்கடத்தும் பொருள் (N-type சிலிக்கன் என்ற குறைகடத்தியை ஓரளவு மின்கடத்தும் பொருளாக இங்கு கருதலாம்), நடுவில் கண்ணாடி (மின்கடத்தாப்பொருள்), கீழே இன்னொரு மின்கடத்தும் பொருள் (P-type சிலிக்கன்) இருப்பது தெரியும்.




இப்பொழுது, Source என்ற கொடுக்கும் இடத்திற்கும்,Drain என்ற செல்லும்/ வாங்கும் இடத்திற்கும் இடையே இருக்கும் P-type சிலிக்கனை, நாம் நினைத்த போது N-type சிலிக்கனாக மாற்ற முடியுமா? அப்படி மாற்ற முடிந்தால், மின்சாரம் sourceஇலிருந்து, drainக்கு செல்லும்.இல்லாவிட்டால் மின்சாரம் செல்லாது



நம்மால், இடையில் இருக்கும் சிலிக்கனை, N-type போல ”தோற்றமளிக்க” செய்ய முடியும். மேலே இருக்கும் கேட்/கதவில், நெகடிவ் மின்னழுத்தம் (negative voltage) கொடுத்தால், கெபாசிடர் போல, கீழே பாஸிடிவ் சார்ஜ்/ positive charge ஆகிய ஹோல்கள் அதிகம் வரும். இப்பொழுது P-type சிலிக்கன் வழியே மின்சாரம் செல்லாது. ஆனால், கதவில் பாஸிடிவ் மின்னழுத்தம் கொடுத்தால், கீழே நெகடிவ் சார்ஜ் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் அதிகம் வரும். அப்போது P-type சிலிகன், எலக்ட்ரான்கள் அதிகம் கொண்ட N-type போல தோற்றமளிக்கும். இப்போது மின்சாரம் source இலிருந்து drainக்கு செல்லும். இது கீழேஇருக்கும் வரைபடத்தில் கொடுக்கப்பட்டு உள்ளது.




கதவில், ஆக்சைடுக்கு மேலே பாஸிடிவ் மின்னழுத்தம் கொடுத்தால், கீழே எலக்ட்ரான்கள் வரக் காரணம் என்ன? மின்புலம் என்ற எலக்ட்ரிக் ஃபீல்டு (electric field) ஆக்சைடு வழியே சென்று அடுத்த பக்கத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை ஈர்ப்பதால், கதவுக்கு கீழே எலக்ட்ரான்கள் வருகின்றன. இதனால், இந்த வகை டிரான்ஸிஸ்டர்களுக்கு, Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor அல்லது MOSFET (மாஸ் ஃபெட்) என்று பெயர். ஆனால், இதை முழுவதும் சொன்னால் வாய் வலிக்கும் என்பதால், சுருக்கமாக மாஸ் என்று சொல்வார்கள்.



இந்த MOS டிரான்ஸிஸ்டரின் அடிப்படையில்தான் நாம் சமீப காலத்தில் பயன்படுத்தும் Pen Drive என்ற ஃப்ளாஷ் மெமரி/ Flash memory வேலை செய்கிறது. சாதாரணமாக, CD, DVD, Hard drive ஆகியவற்றில் ஒளி மூலமோ, காந்தம் மூலமோ விவரங்கள் சேமிக்கப்படும்.அவற்றில் நகரும் பாகங்கள் (moving parts) இருக்கும். CD, DVD, normal Hard drive எல்லாவற்றிலும் அவை உண்டு. ஆனால், டிரான்ஸிஸ்டரின் அடிப்படையில் செய்யப்படும் ஃப்ளாஷ் மெமரியில் நகரும் பகுதி கிடையாது. அதனால் இது அவ்வளவு சீக்கிரம் வேலை செய்யாமல் போக வாய்ப்பு இல்லை.




ஃப்ளாஷ் மெமரி Flash Memory என்பது, Non-volatile memory என்ற வகையைச் சார்ந்தது. மெமரி அல்லது நினைவகத்தை இரண்டு வகைப் படுத்தலாம். ஒன்று volatile எனப்படும். ஆங்கிலத்தில் Volatile என்பதை தமிழில் மொழிபெயர்த்தால், ‘எளிதில் ஆவியாகும் தன்மை உடைய” என்று சொல்லலாம். ஆனால், இந்த இடத்தில், “தற்காலிகமான” என்று கூறினால், பொருள் சரியாக இருக்கும்.



உதாரணமாக, நம் கணினியில் உள்ள RAM என்ற நினைவகம், கணினி ‘ஆன்’ ஆகியிருக்கும் பொழுது வேலை செய்யும். இது தற்காலிக நினைவகம். திடீரென்று மின்சாரம் போய்விட்டால் (UPS power supply இல்லை என்றால்), நீங்கள் வேலை செய்து கொண்டிருக்கும் எல்லா மென்பொருள்களும் காலி! ஆனால், Hard diskஇல் உள்ள விஷயங்கள் அப்படியே இருக்கும். ஏனென்றால், ஹார்ட் டிஸ்க், நிரந்தர நினைவகம். இது Non-volatile memory என்ற வகையச் சார்ந்தது.



Non - volatile, நேரடி மொழி பெயர்ப்பு - ஆவியாகாத, பொருத்தமான மொழிபெயர்ப்பு - நிரந்தரமான. நிரந்தரமான நினைவகத்தில், மின்சாரம் இல்லா விட்டாலும், உள்ளே இருக்கும் விஷயங்கள் மறைந்து போகாது

.

ஃப்ளாஷ் நினைவகத்தில் இருக்கும் டிரான்ஸிஸ்டரின் வரைபடம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.



இதில் இரண்டு கதவுகள் இருக்கின்றன. இதை Dual Gate என்று கூறுவார்கள். இதில் மேலிருக்கும் கதவு “கட்டுப்படுத்தும் கதவு” / Control gate என்றும், கீழே இருப்பது ‘மிதக்கும் அல்லது மாறும் கதவு” / Floating gate என்றும் கூறப்படும். இடையில் சிறிய அளவு கண்ணாடி (Oxide) இருப்பதையும் கவனிக்கவும்.



நமக்கு ஏற்கனவே இந்த டிரான்ஸிஸ்டரில், கதவு (அதாவது மிதக்கும் கதவு) பாஸிடிவ் ஆக இருந்தால், அது ‘ஆன்' என்றும், இல்லையென்றால் அது 'ஆஃப்' என்றும் தெரியும். இப்பொழுது, கட்டுப்படுத்தும் கதவில் அதிக அளவு பாஸிடிவ் மின் அழுத்தம் (high positive electrical voltage) கொடுத்தால், எலக்ட்ரான்கள், இரண்டு கதவுகளுக்கும் இடையே உள்ள கண்ணாடி வழியே பாய்ந்து மேலே வந்து விடும். கண்ணாடி மின்கடத்தாப் பொருள்தான். ஆனாலும், சிறிய அளவிலான கண்ணாடி வழியே Quantum Tunneling என்ற முறையில் வரும். இப்பொழுது, கீழே இருக்கும் கதவு எலகட்ரான்களை இழந்து விட்டதால், பாஸிடிவ் ஆக இருக்கும். நீங்கள் மேலே இருக்கும் கட்டுப்படுத்தும் கதவுக்கு இனிமேல் பாஸிடிவ் அழுத்தம் கொடுக்க வேண்டியதில்லை. டிரான்ஸிஸ்டர் ஆன் நிலையிலேயே இருக்கும். இந்த
டிரான்ஸிஸ்டரை ஆஃப் நிலைக்கு கொண்டு வர, மேலிருக்கும் (கட்டுப்படுத்தும்) கதவிற்கு, அதிக அளவு நெகடிவ் மின்னழுத்தம் கொடுக்க வேண்டும். அப்போது, சில எலக்ட்ரான்கள், கண்ணாடி வழியே பாய்ந்து, மிதக்கும்/மாறும் கதவை வந்தடைந்து, ஏற்கனவே இருக்கும் பாஸிடிவ் மின்னூட்டத்தை சரிசமமாக்கும் (neutralize). இதன்மேல், கட்டுப்படுத்தும் கதவில் நாம் மின் அழுத்தம் செலுத்த வேண்டாம்.


இம்முறையில், நாம் ஒரு முறை ‘மிதக்கும்/மாறும்' கதவில் பாஸிடிவ் மின்னூட்டத்தை சேர்த்துவிட்டால், அதன் பிறகு (நாமாக நெகடிவ் மின்னழுத்தம் கொடுக்கும் வரை) டிரான்ஸிஸ்டர் எப்போழுதும் ஆன் ஆகவே இருக்கும். இதை ‘1' என்றும், ஆஃப் ஆக இருப்பதை ‘0' என்றும் வைத்துக் கொண்டால், இந்த வகை டிரான்ஸிஸ்டர்களை வைத்து hard disk செய்யலாம். நாம் அதிகம் பயன்படுத்தும் பென் டிரைவ் Pen drive என்பது இந்த flash memory தான்.

Sunday, January 20, 2008

டிரான்ஸிஸ்டர் வடிவமைப்பு - Transistor Structure

ஒரு டிரான்ஸிஸ்டர் என்பது எப்படி இருக்கும், எப்படி வேலை செய்யும் என்பதைப் பார்ப்போம். இதைப் புரிந்து கொள்ள, உங்களுக்கு கீழ்க்கண்ட விவரங்கள் தெரிந்திருக்க வேண்டும். இதை +2 இயற்பியலில் படித்து (மறந்து?) இருக்கலாம்.
(குறிப்பு: டிரான்ஸிஸ்டருக்கும், எரிமக் கலனுக்கும் ஒரு சம்பந்தமும் கிடையாது.
ஆனால், டிரான்ஸிஸ்டர் பற்றி எழுத தனி பிளாக் ஆரம்பிக்க சோம்பேறித்தனப்பட்டு,
இதிலேயே எழுதுகிறேன்).




  1. ஒரு பொருள் மின்சாரத்தை எளிதில் கடத்துமா, இல்லையா என்பதைப் பொருத்து, அதை மின்கடத்தி (Electrical conductor), மின்கடத்தாப்பொருள் (Insulator) அல்லது குறைகடத்தி (semiconductor) என்று வகைப்படுத்தலாம்.


  2. சாதாரணமாக, ஒரு குறைகடத்தி வழியே மின்சாரத்தை செலுத்தினால், அது ஒரளவு சுலபமாக செல்லும். மின்கடத்தி வழியே செலுத்தினால், அது மிக சுலபமாக செல்லும். மின்கடத்தாப் பொருள் வழியே செல்லவே செல்லாது.

  3. சிலிக்கன் (silicon) என்ற பொருள், ஒரு குறைகடத்தி ஆகும்.

  4. குறைகடத்தியில் எலக்ட்ரான் (மின்னணு/electron) மற்றும் ஹோல் (hole) என்ற இரு வகைப் பொருள்கள் மின்சாரத்தை கடத்த உதவும். எலக்ட்ரான் என்பது நெகடிவ் மின்னூட்டம் (negative charge) கொண்டது. ஹோல் என்பது பாஸிடிவ் மின்னூட்டம் (positive charge) கொண்டது.

  5. சாதாரணமாக சிலிக்கனில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையும், ஹோல்களின் எண்ணிக்கையும் சமமாக இருக்கும்.

  6. ஆனால் சிலிக்கனில் பாஸ்பரஸ் என்ற தனிமத்தை சேர்த்தால் அப்போது எலக்ட்ரான்கள் எண்ணிக்கை அதிகரித்து, ஹோல்களின் எண்ணிக்கை குறையும். இவ்வாறு ஒரு பொருளை சிலிக்கனில் சேர்ப்பதற்கு மாசு சேர்த்தல் (doping) என்று பெயர். பாஸ்பரஸ் சேர்க்கப்பட்ட சிலிக்கன், N-type silicon (என் வகை சிலிக்கன்) என்று அழைக்கப்படும். Negative என்பதின் முதல் எழுத்தைக் வைத்து N என்று பெயர் வந்தது. எலக்ட்ரான்கள் (Negative Charge உடையவை) அதிகம் இருப்பதால், N-type.

  7. சிலிக்கனில் பாஸ்பரஸுக்கு பதிலாக போரான் (Boron) என்ற தனிமத்தை சேர்த்தால், எலக்ட்ரான்கள் எண்ணிக்கை குறைந்து, ஹோல்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும். போரான் சேர்ந்த சிலிக்கனை, P-type silicon (பி வகை சிலிக்கன்) என்று சொல்வார்கள். Positive Charge கொண்ட holes அதிகம் இருப்பதால், P-type என்று பெயர்.

  8. ஒரு N-type சிலிக்கனும், P-type சிலிக்கனும் அருகருகே இருந்தால், அதில் மின்சாரம் ஒரு வழியாகத்தான் செல்லும். (ஒருவழித் தெரு போல). ஒரு பேட்டரியை வைத்து, N-type பக்கத்தில் negative இணைப்பையும், P-type பக்கத்தில் positive இணைப்பையும் கொடுத்தால், மின்சாரம் செல்லும். இதற்கு நேர்மறை சார்பு (Forward Bias) என்று பெயர்.




  9. மாற்றிக் கொடுத்தால் மின்சாரம் செல்லாது. இவ்வாறு மாற்றிக் கொடுப்பதற்கு, எதிர்மறை சார்பு (Reverse Bias) என்று பெயர்.




  10. இப்படி N-typeம், P-typeம் அருகில் இல்லாமல், ஒரு மின்கம்பி முழுவதும் N-type அல்லது P-type ஆக இருந்து விட்டால், அதன்வழியே மின்சாரம் இரு வழிகளிலும் செல்லும் (இருவழிப் பாதைப்போல).












மேலே கூறிய ‘உண்மைகளை’(facts) நினைவில் கொண்டால், ஒரு டிரான்ஸிஸ்டர் எப்படி வேலை செய்வது என்பதை சுலபமாகப் புரிந்து கொள்ளலாம்.
ஒரு டிரான்ஸிஸ்டரின் வடிவமைப்பு கீழே கொடுக்கப்பட்டு உள்ளது.


இது மாஸ் (MOS) டிரான்ஸிஸ்டர் எனப்படும். இதுதான் உலகில் பலவிதமான chip களையும் செய்யப் பயன்படுகிறது. நமது கம்ப்யூட்டர், செல்போன், டி.வி. என்று ஏறக்குறைய எல்லா எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களிலும் இது இருக்கிறது. MOS என்பது, Metal- Oxide- Semiconductor என்பதன் சுருக்கம். ஆனால் இந்த டிரான்ஸிஸ்டரைப் பார்த்தால், மூன்று N-type பகுதிகளும், ஒரு P-type பகுதியும், ஒரு கண்ணாடி (silicon dioxide, SiO2)யும் இருக்கும். மெட்டல்/ உலோகம் / metal இருக்காது. பிறகு என்ன Metal - Oxide - Semiconductor?


இதற்கு காரணம், முதன் முதலாக (historically) இவ்வகை டிரான்ஸிஸ்டர் செய்ய முயன்ற பொழுது, மேலே இருக்கும் கதவுப் பகுதியில் (Gate) N-type க்கு பதிலாக, மெட்டல்/ உலோகம் பயன்படுத்தப் பட்டது. அதன் வரைபடம் கீழே இருக்கிறது.


இங்கு, ஒரு மெட்டல், ஒரு ஆக்சைடு, ஒரு செமிகண்டக்டர் ஆகிய மூன்றும் கதவுப் பகுதியில் இருப்பதைக் காணலாம். அதனால் இந்த டிரான்ஸிஸ்டருக்கு MOS என்று பெயர். தற்சமயம் மெட்டல் இல்லாவிட்டாலும், பெயரில் மட்டும் ‘மெட்டல்' தொற்றிக்கொண்டு இருக்கிறது.


மேலும் இந்த டிரான்ஸிஸ்டர்களின் வரைபடத்தில், மின்சாரம் செல்லும் வழி சிவப்பு கோட்டில் கொடுக்கப்பட்டி இருக்கிறது. Electric Current??? என்று கேள்விக்குறியும் இருக்கிறது. இதன் காரணம், எல்லா சமயத்திலும் மின்சாரம் இதன் வழியே செல்லாது. கதவு அல்லது கேட்/Gate இன் மின் அழுத்தத்தை (voltage) கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், நாம் மின்சாரம் செல்ல அனுமதிக்கவோ அல்லது செல்லாமல் தடுக்கவோ முடியும். மின்சாரம் சென்றால், டிரான்ஸிஸ்டர் ‘ஆன்/ON’. இல்லாவிட்டால் ஆஃப்/ OFF.

டிரான்ஸிஸ்டர் வேலைசெய்யும் விதத்தை அடுத்த பிளாக்கில் பார்க்கலாம்.

(குறிப்பு: டிரான்ஸிஸ்டருக்கு, தமிழில் “திரிதடயம்” என்று பெயர். Transistor என்ற சொல் “Trans-Resistor" என்ற சொல்லிலிருந்து வந்தது. ஆனால், தமிழில் வழக்கில் இந்த சொற்கள் இல்லை என்பதால் நான் ஆங்கில சொற்களையே, தமிழில் (நாம் பேசுவது போல) பயன்படுத்தி இருக்கிறேன். மின்சாரம் என்பதும், Current/கரண்ட் என்பதும் பெரும்பாலும் தமிழ் பேசும் அனைவரும் புரிந்து கொள்வார்கள். அதனால், மின்சாரம் என்ற தமிழ் சொல்லை முடிந்த வரை பயன்படுத்துகிறேன். ஆனால், மின் அணு என்பதை விட, எலக்ட்ரான் என்ற சொல்தான் எளிதில் புரியும் என்று தோன்றுவதால், நாம் எலக்ட்ரான் என்ற சொல்லையே இங்கு பயன்படுத்துகிறேன். Bipolar transistor என்பதன் தமிழ் பதம் “இரு துருவ திரிதடையம்” என்பதாகும். ஆனால், அவ்வாறு எழுதினால் புரியும் வாய்ப்பு குறைவு என்பதால் நான் எழுதவில்லை.



சில சமயங்களில் ‘தமிழ் படுத்துகிறோம்' என்ற பெயரில் மக்களுக்கு புரியாத சொற்றொடர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, சென்னை விமான நிலையத்தில், Arrival பகுதியில், “Physically Challenged" என்பதற்கு தமிழில் “ஊனமுற்றவர்களுக்காக” என்று புரியும்படி எழுதாமல் “மெய்ப்புல அறைகூவலர்க்கு” என்று எழுதி இருந்தது.



முதலில் தமிழில் படித்த எனக்கு ஒன்றும் புரியவில்லை. அப்புறம் ஆங்கிலத்திலும் படித்த பிறகு, “மெய்ப் புலம்” என்பது “Physical" என்பதன் தமிழாக்கம் என்றும், “அறைகூவல்” என்பது “Challenge" என்பதன் தமிழாக்கம் என்றும் விளங்கியது. ஆனால், “மெய்ப்புல அறைகூவலர்” என்றால் தமிழ் நாட்டில் எத்தனை பேருக்கு புரியும் என்று தெரியவில்லை!)

Wednesday, January 16, 2008

எரிமக் கலன் - பகுதி 8. பிற பயன்கள் (Fuel Cell, Part 8. Other Uses)

நாம் இதுவரை எரிமக் கலனில் 2 H2 + O2--> 2 H2O என்ற வகையான வினைகளை மட்டும் பார்த்தோம். இதில் ஹைட்ரஜன் ‘எரிந்து' தண்ணீர் வெளிவருகிறது. மாசு எதுவும் வராது. பெரும்பாலும் இந்த தண்ணீருக்கு குறிப்பிட்டு பயன் என்று இருக்காது. விண்வெளி கலங்களில் (அப்பல்லோ / Apollo போன்ற விண்கலங்களில்) இப்படி வரும் தண்ணீர், விண்வெளி வீரர்கள் குடிக்கப் பயன்பட்டது.



எப்படி ஹைட்ரஜனுக்கு பதில் மெத்தனால் போன்ற பொருள்களையும் எரிபொருளாக பயன்படுத்தலாமோ, அதைப் போலவே ஆக்சிஜனுக்கு பதிலாக வேறு பொருளையும் பயன்படுத்தலாம்.


உதாரணமாக,


  • H2 + Cl2 --> 2 HCl

  • C2H2 --> C2H2Cl2



இங்கு HCl அல்லது C2H2Cl2 என்பது வினையின் முடிவில் கிடைக்கிறது. எனவே, எரிமக்கலனை மின்சாரம் எடுப்பதைத் தவிர, புதுப் பொருளைத் தயாரிக்கும் (synthesis) கலனாகவும் பயன்படுத்தலாம்.



தற்போது அம்மோனியா (NH3) தயாரிக்க ஹேபர் முறை (Haber Process) உபயோகத்தில் உள்ளது. இது மிக அதிக அழுத்தத்திலும் (100 atmosphere) வெப்ப நிலையிலும் (500 டிகிரி செல்சியஸ்) நடைபெறும். இந்த வினை



N2 + 3 H2 --> 2 NH3

என்று இருக்கும். இவ்வினையில் ஆற்றல் வெப்பமாக வெளிப்படும்.


இதையே எரிமக்கலன் வழியே செய்ய ஆராய்சி நடந்துகொண்டு இருக்கிறது. அவ்வாறு செய்ய முடிந்தால், பெருமளவு லாபம் கிடைக்கும். தற்போது இருக்கும் ஹேபர் முறையில் அதிக அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தில் அம்மோனியாவை தயாரிக்க செலவும் அதிகமாக இருக்கின்றது. எரிமக் கலனில் சாதாரண அழுத்தம் மற்றும் வெப்ப நிலையில் தயாரிக்க முடிந்தால், செலவு குறைவாக இருக்கும். அம்மோனியா உரங்கள் தயாரிக்க தேவைப்படுகிறது. நமது நாட்டில் பெருமளவு அம்மோனியா தயாரிக்கப்படுகிறது. எரிமக்கலனில் தயாரிக்க முடிந்தால், பெரிய அளவில் மின்சாரமும் கிடைக்கும்!.




நமது வீடுகளில் இருக்கும் கழிவுகளை பல சமயங்களில் சரியான முறையில் நீக்கப்படுவதில்லை (treatment). அவற்றை நகராட்சிகளிலேயே எரிக்கப் படுவதை நீங்கள் பார்த்திருக்கலாம். இதை தென் சென்னையில் வசிப்பவர்கள் பள்ளிக்கரணைக்கும், வட சென்னையில் வசிப்பவர்கள் R.K. Nagar/ கொடுங்கையூரிலும் சென்று கண்டு களிக்க(!)லாம். அவ்வாறு எரியும் குப்பையில் பிளாஸ்டிக் பொருள்கள் இருந்தால், நச்சுப் பொருள்கள் உருவாகி காற்றில் கலந்துவிடும். பிளாஸ்டிக் இல்லாவிட்டாலும் கழிவுகள் (உதாரணமாக இலைச் சருகுகள்) நன்றாக எரியாவிட்டால் புகை வரும். தவிர, இவற்றில் வரும் வெப்பமும் வீண்தான்.



அதற்கு பதிலாக, அவற்றை எரிமக் கலனில் ‘எரித்தால்' மாசு வராது. ஓரளவு மின்சாரமும் கிடைக்கும். ஆனால், தற்சமயம் அவற்றை (அதாவது வீட்டுக் கழுவுகளை) எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தும் அளவு எரிமக் கலன் தொழில் நுட்பம் வளர்ச்சி அடையவில்லை.



தற்சமயம் வீட்டுக் கழுவுகளை எரிவாயுவாக மாற்றும் தொழில் நுட்பம் இந்தியாவில் இருக்கிறது. அதை லாபகரமாக செய்ய முடியும். ஆனால், அரசாங்கம், அதிகாரிகள், மற்றும் பொதுமக்களின் மெத்தனப்போக்காலும், அறியாமையினாலும், ஒரு சில இடங்களில் மட்டுமே இந்த முறை பின்பற்றப் படுகிறது. ஒருவேளை எரிமக் கலன் மூலம் இதை மின்சாரமாக மாற்ற முடிந்தால், இன்னும் லாபகரமாக இருக்கும்.



கழிவுகலை எரிமக்கலனில் எரிபொருளாக பயன்படுத்த வேண்டும் என்றால், முதலில் அதன் வெப்ப நிலையை உயர்த்த வேண்டி இருக்கும். கழிவுகளைத் திரவ நிலைக்கு கொண்டு வர வேண்டி இருக்கும். இது நடைமுறையில் வருமா, பொருளாதார ரீதியில் ஆதாயம் தருமா (economical) என்று இப்பொழுது சொல்ல முடியாது.