Coilgun
કોઇલગન એ સમૂહ ચાલકનો એક પ્રકાર છે જેમાં એક અથવા વધુ કોઇલનો સમાવેશ થાય છે જેનો ઉપયોગ રેખીય મોટરના રૂપરેખાંકનમાં વિદ્યુત ચુંબક તરીકે થાય છે જે લોહચુંબકીય અથવા વાહક પ્રક્ષેપ્યને ઉચ્ચ વેગ સુધી વેગ આપે છે. લગભગ તમામ કોઇલગન રૂપરેખાંકનોમાં, કોઇલ અને ગન બેરલ એક સામાન્ય અક્ષ પર ગોઠવાયેલા હોય છે. કોઇલગન એ રાઈફલ નથી કારણ કે બેરલ સ્મૂથબોર (રાઈફલ્ડ નથી) હોય છે. કોઇલગન્સમાં સામાન્ય રીતે બેરલ સાથે ગોઠવાયેલી એક અથવા વધુ કોઇલ હોય છે, તેથી પ્રવેગક પ્રક્ષેપ્યનો માર્ગ કોઇલના મધ્ય અક્ષ સાથે આવેલો હોય છે. કોઇલ ચોક્કસ સમયના ક્રમમાં ચાલુ અને બંધ કરવામાં આવે છે, જેના કારણે ચુંબકીય દળો દ્વારા બેરલ સાથે પ્રક્ષેપ્યને ઝડપથી વેગ મળે છે. કોઇલગન રેલગનથી અલગ હોય છે, કારણ કે રેલગનમાં પ્રવેગની દિશા વાહક રેલ દ્વારા રચાયેલી વર્તમાન લૂપની મધ્ય ધરીના જમણા ખૂણા પર હોય છે. વધુમાં, રેલગન્સને સામાન્ય રીતે પ્રક્ષેપ્ય અથવા તોડફોડ દ્વારા મોટા પ્રવાહને પસાર કરવા માટે સ્લાઇડિંગ સંપર્કોના ઉપયોગની જરૂર પડે છે, પરંતુ કોઇલગન્સને સ્લાઇડિંગ સંપર્કોની જરૂર હોતી નથી. જ્યારે કેટલીક સરળ કોઇલગન વિભાવનાઓ લોહચુંબકીય પ્રક્ષેપ્ય અથવા કાયમી ચુંબક પ્રક્ષેપ્યનો પણ ઉપયોગ કરી શકે છે, ત્યારે ઉચ્ચ વેગ માટેની મોટાભાગની રચનાઓ વાસ્તવમાં પ્રક્ષેપ્યના ભાગ રૂપે જોડીદાર કોઇલનો સમાવેશ કરે છે. કોઇલગન્સ પણ ગૌસ બંદૂકોથી અલગ છે, જો કે વિજ્ઞાન સાહિત્યની ઘણી કૃતિઓએ ભૂલથી બંનેને મૂંઝવણમાં મૂક્યા છે. કોઇલ બંદૂક વિદ્યુતચુંબકીય પ્રવેગકનો ઉપયોગ કરે છે જ્યારે ગૌસ બંદૂકો કોઇલ બંદૂકોના વિચારની આગાહી કરે છે અને તેના બદલે પ્રવેગક પ્રદાન કરવા માટે ન્યૂટનના પારણા જેવી ગોઠવણીનો ઉપયોગ કરીને ફેરોમેગ્નેટનો સમાવેશ કરે છે. સૌથી જૂની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બંદૂક કોઇલગનના સ્વરૂપમાં આવી હતી, જેમાંથી પ્રથમની શોધ નોર્વેના વૈજ્ઞાનિક ક્રિસ્ટિયન બર્કલેન્ડ દ્વારા ક્રિસ્ટિયાનિયા યુનિવર્સિટી (આજે ઓસ્લો) ખાતે કરવામાં આવી હતી. આ શોધને સત્તાવાર રીતે 1904 માં પેટન્ટ કરવામાં આવી હતી, જો કે તેનો વિકાસ 1845 ની શરૂઆતમાં શરૂ થયો હતો. તેમના અહેવાલો અનુસાર, બર્કલેન્ડે લગભગ 500 ગ્રામના પ્રક્ષેપ્યને વેગ આપ્યો હતો. 1933 માં, ટેક્સન શોધક વર્જિલ રિગ્સબીએ એક સ્થિર કોઇલ બંદૂક વિકસાવી હતી જે મશીન ગનની જેમ ઉપયોગમાં લેવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી. તે વિશાળ વિદ્યુત મોટર અને જનરેટર દ્વારા સંચાલિત હતું. તે ઘણા સમકાલીન વિજ્ઞાન પ્રકાશનોમાં પ્રકાશિત થયું હતું, પરંતુ ક્યારેય કોઈ પણ સશસ્ત્ર દળોની રુચિને વેગ આપ્યો ન હતો. બાંધકામ કોઇલગનના બે મુખ્ય પ્રકારો અથવા સેટઅપ્સ છેઃ સિંગલ-સ્ટેજ અને મલ્ટીસ્ટેજ. સિંગલ-સ્ટેજ કોઇલગન પ્રક્ષેપ્યને આગળ વધારવા માટે એક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કોઇલનો ઉપયોગ કરે છે. મલ્ટીસ્ટેજ કોઇલગન પ્રક્ષેપ્યની ઝડપને ક્રમશઃ વધારવા માટે એક પછી એક અનેક વિદ્યુતચુંબકીય કોઇલનો ઉપયોગ કરે છે. ફેરોમૅગ્નેટિક પ્રક્ષેપ્ય ફેરોમૅગ્નેટિક પ્રક્ષેપ્ય માટે, એક તબક્કાની કોઇલગન વાયરની કોઇલ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા બનાવી શકાય છે, જેમાં તેના એક છેડે ફેરોમૅગ્નેટિક પ્રક્ષેપ્ય મૂકવામાં આવે છે. આ પ્રકારની કોઇલગન ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ રિલેમાં વપરાતા સોલેનોઇડની જેમ રચાય છે, એટલે કે. વર્તમાન વહન કરતી કોઇલ જે તેના કેન્દ્રમાંથી લોહચુંબકીય પદાર્થને દોરશે. વાયરની કોઇલ દ્વારા એક મોટો પ્રવાહ સ્પંદિત થાય છે અને એક મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર રચાય છે, જે પ્રક્ષેપણને કોઇલના કેન્દ્રમાં ખેંચે છે. જ્યારે પ્રક્ષેપ્ય આ બિંદુની નજીક આવે છે ત્યારે વિદ્યુત ચુંબકને બંધ કરવું આવશ્યક છે, જેથી પ્રક્ષેપ્યને વિદ્યુત ચુંબકના કેન્દ્રમાં અટકાવવામાં ન આવે. બહુસ્તરીય ડિઝાઇનમાં, પછી આ પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરવા માટે વધુ વિદ્યુતચુંબકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ક્રમશઃ પ્રક્ષેપ્યને વેગ આપે છે. સામાન્ય કોઇલગન ડિઝાઇનમાં, બંદૂકની "બેરલ" એક ટ્રેકથી બનેલી હોય છે જેના પર પ્રક્ષેપ્ય સવારી કરે છે, જેમાં ડ્રાઈવર ટ્રેકની આસપાસ ચુંબકીય કોઇલમાં જાય છે. વિદ્યુત ચુંબકને અમુક પ્રકારના ઝડપી સ્રાવ સંગ્રહ ઉપકરણ, સામાન્ય રીતે બેટરી અથવા કેપેસિટર્સ (વિદ્યુત ચુંબક દીઠ એક) માંથી વીજળી પૂરી પાડવામાં આવે છે, જે ઝડપી ઊર્જા સ્રાવ માટે રચાયેલ છે. ડાયોડનો ઉપયોગ ધ્રુવીયતા સંવેદનશીલ ઘટકો (જેમ કે સેમિકન્ડક્ટર્સ અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ) ને કોઇલ બંધ કર્યા પછી વોલ્ટેજની વ્યસ્ત ધ્રુવીયતાને કારણે થતા નુકસાનથી બચાવવા માટે થાય છે. ઘણા શોખીનો કોઇલગન સાથે પ્રયોગ કરવા માટે ઓછી કિંમતની પ્રાથમિક ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે નિકાલજોગ કેમેરામાંથી ફોટોફ્લેશ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરવો, અથવા ઊર્જા સ્ત્રોત તરીકે પ્રમાણભૂત કેથોડ-રે ટ્યુબ ટેલિવિઝનમાંથી કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરવો, અને પ્રક્ષેપ્યને આગળ વધારવા માટે ઓછી ઇન્ડક્ટન્સ કોઇલનો ઉપયોગ કરવો. બિન-લોહચુંબકીય પ્રક્ષેપ્ય કેટલીક રચનાઓમાં એલ્યુમિનિયમ અથવા તાંબુ જેવી સામગ્રીના બિન-લોહચુંબકીય પ્રક્ષેપ્ય હોય છે, જેમાં પ્રક્ષેપ્યનું આર્મેચર વિદ્યુતચુંબક તરીકે કામ કરે છે અને પ્રવેગક કોઇલના કઠોળ દ્વારા આંતરિક પ્રવાહ પ્રેરિત થાય છે. ક્વેન્ચ ગન તરીકે ઓળખાતી સુપરકન્ડક્ટિંગ કોઇલગનને બંદૂક બેરલની રચના કરતી અડીને આવેલી કોએક્સિયલ સુપરકન્ડક્ટિંગ કોઇલની રેખાને ક્રમિક રીતે દબાવીને બનાવી શકાય છે, જે કોઈપણ ઇચ્છિત ઝડપે મુસાફરી કરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઢાળનું તરંગ પેદા કરે છે. આ તરંગને સર્ફબોર્ડની જેમ ચલાવવા માટે મુસાફરી કરતી સુપરકન્ડક્ટિંગ કોઇલ બનાવી શકાય છે. આ ઉપકરણ ડ્રાઇવ કોઇલમાં સીધી સંગ્રહિત પ્રોપલ્શન ઊર્જા સાથે માસ ડ્રાઇવર અથવા રેખીય સિંક્રનસ મોટર હશે. બીજી પદ્ધતિમાં બિન-સુપરકન્ડક્ટિંગ પ્રવેગક કોઇલ અને પ્રોપલ્શન ઊર્જા તેમની બહાર સંગ્રહિત હશે પરંતુ સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક સાથે પ્રક્ષેપ્ય હશે. જો કે પાવર સ્વિચિંગની કિંમત અને અન્ય પરિબળો પ્રક્ષેપ્ય ઊર્જાને મર્યાદિત કરી શકે છે, સરળ રેલગન્સ પર કેટલીક કોઇલગન ડિઝાઇનનો નોંધપાત્ર ફાયદો હાયપરવેલોસિટી ભૌતિક સંપર્ક અને ધોવાણથી આંતરિક વેગ મર્યાદાને ટાળવાનો છે. પ્રક્ષેપ્યને જેમ જેમ વેગ આપવામાં આવે છે તેમ તેમ કોઇલના કેન્દ્ર તરફ ખેંચવામાં આવે છે અથવા તેને ઊંચકવામાં આવે છે, બોરની દિવાલો સાથે કોઈ ભૌતિક ઘર્ષણ થતું નથી. જો બોર કુલ શૂન્યાવકાશ હોય (જેમ કે પ્લાઝ્મા વિંડો સાથેની ટ્યુબ), તો ત્યાં કોઈ ઘર્ષણ નથી, જે પુનઃઉપયોગીતાના સમયગાળાને લંબાવવામાં મદદ કરે છે. કોઇલગન ડિઝાઇનમાં એક મુખ્ય અવરોધ કોઇલ દ્વારા પાવરને બદલવાનો છે. ઘણા સામાન્ય ઉકેલો છે-સૌથી સરળ (અને કદાચ સૌથી ઓછું અસરકારક) સ્પાર્ક ગેપ છે, જે વોલ્ટેજ ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ સુધી પહોંચે ત્યારે કોઇલ દ્વારા સંગ્રહિત ઊર્જાને મુક્ત કરે છે. સોલિડ-સ્ટેટ સ્વીચનો ઉપયોગ કરવો એ વધુ સારો વિકલ્પ છે; તેમાં આઇજીબીટી અથવા પાવર એમઓએસએફઈટી (જેને મિડ-પલ્સમાં બંધ કરી શકાય છે) અને એસસીઆર (જે બંધ કરતા પહેલા તમામ સંગ્રહિત ઊર્જાને મુક્ત કરે છે) નો સમાવેશ થાય છે. સ્વિચિંગ માટેની ઝડપી અને ગંદી પદ્ધતિ, ખાસ કરીને મુખ્ય ઘટકો માટે ફ્લેશ કેમેરાનો ઉપયોગ કરતા લોકો માટે, ફ્લેશ ટ્યુબનો જ સ્વીચ તરીકે ઉપયોગ કરવો. તેને કોઇલ સાથે શ્રેણીબદ્ધ રીતે વાયરિંગ કરીને, તે શાંતિથી અને બિન-વિનાશક રીતે (એમ ધારીને કે કેપેસિટરમાં ઊર્જા ટ્યુબની સલામત સંચાલન મર્યાદાથી નીચે રાખવામાં આવે છે) મોટી માત્રામાં પ્રવાહને કોઇલમાં પસાર થવા દે છે. કોઈપણ ફ્લેશ ટ્યુબની જેમ, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાથે ટ્યુબમાં ગેસને આયનીકરણ કરવાથી તે ચાલુ થાય છે. જો કે, ઊર્જાનો મોટો જથ્થો ગરમી અને પ્રકાશ તરીકે વિખેરાઈ જશે, અને, ટ્યુબમાં સ્પાર્ક ગેપ હોવાને કારણે, એકવાર તેના પરનો વોલ્ટેજ પૂરતો ઘટી જાય પછી ટ્યુબ વહન કરવાનું બંધ કરી દેશે, કેપેસિટર પર થોડો ચાર્જ બાકી રહેશે. પ્રતિકાર કોઇલનો વિદ્યુત પ્રતિકાર અને વર્તમાન સ્રોતનો સમકક્ષ શ્રેણી પ્રતિકાર (ESR) નોંધપાત્ર શક્તિનો નાશ કરે છે. ઓછી ઝડપે કોઇલની ગરમી કોઇલગનની કાર્યક્ષમતા પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, જે અપવાદરૂપે ઓછી કાર્યક્ષમતા આપે છે. જો કે, જેમ જેમ ઝડપ વધે છે તેમ, યાંત્રિક શક્તિ ઝડપના વર્ગના પ્રમાણમાં વધે છે, પરંતુ, યોગ્ય રીતે ફેરવાય છે, પ્રતિરોધક નુકસાન મોટા ભાગે અસરગ્રસ્ત નથી, અને આમ આ પ્રતિરોધક નુકસાન ટકાવારીની દ્રષ્ટિએ ઘણું ઓછું થઈ જાય છે. ચુંબકીય સર્કિટ આદર્શ રીતે, કોઇલ દ્વારા પેદા થતા ચુંબકીય પ્રવાહનું 100% પ્રક્ષેપ્ય પર પહોંચાડવામાં આવશે અને કાર્ય કરશે; વાસ્તવમાં વાસ્તવિક પ્રણાલીમાં હંમેશા હાજર ઊર્જાના નુકસાનને કારણે આ અશક્ય છે, જેને દૂર કરી શકાતું નથી. સરળ હવા-કોરવાળા સોલેનોઇડ સાથે, ચુંબકીય પરિપથની ઊંચી અનિચ્છાએ મોટાભાગના ચુંબકીય પ્રવાહને પ્રક્ષેપ્યમાં જોડવામાં આવતો નથી. અસંબદ્ધ પ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પેદા કરે છે જે આસપાસના હવામાં ઊર્જાનો સંગ્રહ કરે છે. આ ક્ષેત્રમાં જે ઊર્જા સંગ્રહિત થાય છે તે એકવાર કેપેસિટર ડિસ્ચાર્જ કરવાનું સમાપ્ત કરે તે પછી ચુંબકીય સર્કિટમાંથી અદૃશ્ય થઈ જતી નથી, તેના બદલે કોઇલગનની વિદ્યુત સર્કિટમાં પરત આવે છે. કારણ કે કોઇલગનની વિદ્યુત સર્કિટ સ્વાભાવિક રીતે એલ. સી. ઓસિલેટર જેવી જ હોય છે, બિનઉપયોગી ઊર્જા વિપરીત દિશામાં પરત આવે છે ('રિંગિંગ'), જે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર્સ જેવા ધ્રુવીકૃત કેપેસિટર્સને ગંભીર નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. કેપેસિટર ટર્મિનલ્સમાં રિવર્સ-પેરેલલમાં જોડાયેલા ડાયોડ દ્વારા રિવર્સ ચાર્જિંગને અટકાવી શકાય છે; પરિણામે, જ્યાં સુધી ડાયોડ અને કોઇલનો પ્રતિકાર ક્ષેત્રની ઊર્જાને ગરમી તરીકે દૂર ન કરે ત્યાં સુધી કરંટ વહેતો રહે છે. જ્યારે આ એક સરળ અને વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતો ઉકેલ છે, ત્યારે ઘટકની નિષ્ફળતાને રોકવા માટે તેને વધારાના ખર્ચાળ ઉચ્ચ-શક્તિ ડાયોડ અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઉષ્મા દ્રવ્યમાન અને ઉષ્મા વિસર્જન ક્ષમતા સાથે સારી રીતે રચાયેલ કોઇલની જરૂર પડે છે. કેટલીક રચનાઓ ડાયોડ્સની જોડીનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સંગ્રહિત ઊર્જાને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કરે છે. આ ડાયોડ, બાકીની ઊર્જાને દૂર કરવાની ફરજ પાડવાને બદલે, આગામી સ્રાવ ચક્ર માટે યોગ્ય ધ્રુવીયતા સાથે કેપેસિટર્સને રિચાર્જ કરે છે. આ કેપેસિટર્સને સંપૂર્ણપણે રિચાર્જ કરવાની જરૂરિયાતને પણ ટાળશે, આમ ચાર્જનો સમય નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડશે. જો કે, આ દ્રાવણની કાર્યદક્ષતા કેપેસિટર્સના સમકક્ષ શ્રેણી પ્રતિકાર (ESR) દ્વારા પરિણામી ઉચ્ચ રિચાર્જ પ્રવાહ દ્વારા મર્યાદિત છે; ESR કેટલાક રિચાર્જ પ્રવાહને દૂર કરશે, કેપેસિટર્સની અંદર ગરમી પેદા કરશે અને સંભવિત રીતે તેમનું જીવનકાળ ઘટાડશે. ઘટકનું કદ, વજન, ટકાઉપણું જરૂરિયાતો અને સૌથી અગત્યનું, ખર્ચ ઘટાડવા માટે, ચુંબકીય સર્કિટને આપેલ ઊર્જા ઇનપુટ માટે પ્રક્ષેપ્યને વધુ ઊર્જા પહોંચાડવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી આવશ્યક છે. આને અમુક હદ સુધી બેક આયર્ન અને એન્ડ આયર્નના ઉપયોગ દ્વારા સંબોધવામાં આવ્યું છે, જે ચુંબકીય સામગ્રીના ટુકડા છે જે કોઇલને ઘેરી લે છે અને પ્રક્ષેપ્યમાં જોડાયેલા ચુંબકીય પ્રવાહની માત્રામાં સુધારો કરવા માટે ઓછી અનિચ્છાના માર્ગો બનાવે છે. ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રીના આધારે પરિણામો વ્યાપક રીતે બદલાઈ શકે છે; શોખીનો ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય સ્ટીલ (વધુ અસરકારક, ઓછી અનિચ્છા) થી લઈને વિડિયો ટેપ (અનિચ્છા માં થોડો સુધારો) સુધીની સામગ્રી. વધુમાં, ચુંબકીય પરિપથમાં ચુંબકીય સામગ્રીના વધારાના ટુકડાઓ ફ્લક્સ સંતૃપ્તિ અને અન્ય ચુંબકીય નુકસાનની શક્યતાને સંભવિત રીતે વધારી શકે છે. ફેરોમૅગ્નેટિક પ્રક્ષેપ્ય સંતૃપ્તિ કોઇલગનની અન્ય નોંધપાત્ર મર્યાદા એ ફેરોમૅગ્નેટિક પ્રક્ષેપ્યમાં ચુંબકીય સંતૃપ્તિની ઘટના છે. જ્યારે પ્રક્ષેપ્યમાં પ્રવાહ તેની સામગ્રીના B (H) વળાંકના રેખીય ભાગમાં હોય છે, ત્યારે કોર પર લાગુ થતું બળ કોઇલ પ્રવાહ (I) ના વર્ગના પ્રમાણસર હોય છે-ક્ષેત્ર (H) રેખીય રીતે I પર આધારિત હોય છે, B રેખીય રીતે H પર આધારિત હોય છે અને બળ રેખીય રીતે ઉત્પાદન B પર આધારિત હોય છે. આ સંબંધ ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી કોર સંતૃપ્ત ન થાય; એકવાર આવું થાય પછી B માત્ર H (અને આમ I સાથે) સાથે નજીવો વધારો કરશે, તેથી બળ લાભ રેખીય છે. નુકસાન I2ના પ્રમાણમાં હોવાથી, આ બિંદુથી આગળ વધતો પ્રવાહ આખરે કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કરે છે, જો કે તે બળમાં વધારો કરી શકે છે. આ સ્વીકાર્ય કાર્યક્ષમતા પર એક જ તબક્કા સાથે આપેલ પ્રક્ષેપ્યને કેટલું વેગ આપી શકાય તેની ચોક્કસ મર્યાદા મૂકે છે. પ્રક્ષેપ્ય ચુંબકત્વ અને પ્રતિક્રિયા સમય સંતૃપ્તિ ઉપરાંત, બી (એચ) અવલંબનમાં ઘણીવાર હિસ્ટ્રેસીસ લૂપ હોય છે અને પ્રક્ષેપ્ય સામગ્રીનો પ્રતિક્રિયા સમય નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. હિસ્ટ્રેસીસનો અર્થ એ છે કે પ્રક્ષેપ્ય કાયમી ચુંબકીય બને છે અને પ્રક્ષેપ્યના કાયમી ચુંબકીય ક્ષેત્ર તરીકે થોડી ઊર્જા ખોવાઈ જશે. બીજી બાજુ, પ્રક્ષેપ્ય પ્રતિક્રિયાનો સમય, પ્રક્ષેપ્યને અચાનક બી ફેરફારોને પ્રતિસાદ આપવા માટે અનિચ્છા બનાવે છે; પ્રવાહ ઇચ્છનીય તેટલી ઝડપથી વધશે નહીં જ્યારે પ્રવાહ લાગુ કરવામાં આવે છે અને કોઇલ ક્ષેત્ર અદ્રશ્ય થઈ ગયા પછી બી પૂંછડી થશે. આ વિલંબ બળને ઘટાડે છે, જે જો H અને B તબક્કામાં હોય તો મહત્તમ કરવામાં આવશે. ઇન્ડક્શન કોઇલગન્સ હાયપર-વેલોસિટી લોન્ચર તરીકે કોઇલગન્સ વિકસાવવા માટેના મોટાભાગના કાર્યોમાં લોહચુંબકીય પ્રક્ષેપ્ય સાથે સંકળાયેલી મર્યાદાઓને પાર પાડવા માટે "એર-કોર્ડ" પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ પ્રણાલીઓમાં, પ્રક્ષેપ્યને ગતિશીલ કોઇલ "આર્મેચર" દ્વારા વેગ આપવામાં આવે છે. જો આર્મેચરને એક અથવા વધુ "ટૂંકા વળાંકો" તરીકે ગોઠવવામાં આવે તો પ્રેરિત પ્રવાહો સ્થિર પ્રક્ષેપણ કોઇલ (અથવા કોઇલ) માં વર્તમાનના સમયની ભિન્નતાના પરિણામે પરિણમશે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, કોઇલગન્સ પણ બનાવી શકાય છે જેમાં ફરતી કોઇલને સ્લાઇડિંગ સંપર્કો દ્વારા પ્રવાહ આપવામાં આવે છે. જો કે, આવી વ્યવસ્થાઓના વ્યવહારુ નિર્માણ માટે વિશ્વસનીય હાઇ સ્પીડ સ્લાઇડિંગ સંપર્કોની જોગવાઈ જરૂરી છે. જો કે મલ્ટી-ટર્ન કોઇલ આર્મેચરને પ્રવાહ પૂરો પાડવા માટે રેલગનમાં જરૂરી હોય તેટલા મોટા પ્રવાહની જરૂર ન પડે, તેમ છતાં હાઇ સ્પીડ સ્લાઇડિંગ સંપર્કોની જરૂરિયાતને દૂર કરવી એ રેલગનની તુલનામાં ઇન્ડક્શન કોઇલગનનો સ્પષ્ટ સંભવિત ફાયદો છે. એર કોર્ડ સિસ્ટમ્સ દંડ પણ રજૂ કરે છે જે "આયર્ન કોર્ડ" સિસ્ટમની તુલનામાં ઘણા વધારે પ્રવાહોની જરૂર પડી શકે છે. આખરે જોકે, યોગ્ય રીતે રેટ કરેલા વીજ પુરવઠાની જોગવાઈને આધિન, એર કોર્ડ સિસ્ટમો "આયર્ન કોર્ડ" સિસ્ટમો કરતાં વધુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ સાથે કામ કરી શકે છે, જેથી આખરે, વધુ વેગ અને બળો શક્ય બને. કોઇલગન પ્રક્ષેપ્યના બહાર નીકળવાના વેગ માટેનું સૂત્ર એક તબક્કાની કોઇલગન દ્વારા પ્રક્ષેપ્યના બહાર નીકળવાના વેગ માટે અંદાજિત પરિણામ સમીકરણ m દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જે પ્રક્ષેપ્યનું દળ છે, જેને કિલોગ્રામ V તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે પ્રક્ષેપ્યનું કદ છે, જેને શૂન્યાવકાશ પારગમ્યતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જેને એસ. આઈ. એકમોમાં 4π × 10−7 V·s/(A·m) χm તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે પ્રક્ષેપ્યની ચુંબકીય સંવેદનશીલતા છે, જે એક પરિમાણહીન પ્રમાણસરતા અચળાંક છે જે લાગુ કરેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રોના પ્રતિભાવમાં સામગ્રીમાં ચુંબકીયકરણની ડિગ્રી સૂચવે છે. આ ઘણીવાર પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવું આવશ્યક છે, અને ચોક્કસ સામગ્રી માટે સંવેદનશીલતા મૂલ્યો ધરાવતી કોષ્ટકો રસાયણશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રની સી. આર. સી. હેન્ડબુક તેમજ ચુંબકીય સંવેદનશીલતા માટેના વિકિપીડિયા લેખમાં મળી શકે છે. n એ કોઇલની એકમ લંબાઈ દીઠ કોઇલના વળાંકની સંખ્યા છે, જે કોઇલના કુલ વળાંકને મીટરમાં કોઇલની કુલ લંબાઈ દ્વારા વિભાજીત કરીને શોધી શકાય છે. અને હું એમ્પીયરમાં કોઇલમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ છું. જ્યારે આ અંદાજ કોઇલગન પ્રણાલીમાં વેગની ઉપલી મર્યાદાને ઝડપથી વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે ઉપયોગી છે, ત્યારે વધુ સચોટ અને બિન-રેખીય બીજા ક્રમના વિભેદક સમીકરણો અસ્તિત્વમાં છે. આ સૂત્ર સાથેના મુદ્દાઓ એ છે કે તે ધારે છે કે પ્રક્ષેપ્ય સંપૂર્ણપણે એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રની અંદર આવેલું છે, એકવાર પ્રક્ષેપ્ય કોઇલના કેન્દ્રમાં પહોંચે તે પછી પ્રવાહ તરત જ મરી જાય છે (કોઇલને પાછું ખેંચવાની શક્યતાને દૂર કરે છે), કે બધી સંભવિત ઊર્જા ગતિ ઊર્જામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે (જ્યારે મોટાભાગની ઘર્ષણ દળોમાં જશે), અને કોઇલના વાયર અનંત પાતળા હોય છે અને એકબીજા પર ચોંટાડતા નથી, બધા એકત્રિત રીતે અપેક્ષિત બહાર નીકળવાના વેગમાં વધારો કરે છે. નાના કોઇલગન્સ શોખીનો દ્વારા મનોરંજક રીતે બનાવવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે કેટલાક જ્યુલ્સથી લઈને દસ જ્યુલ્સ પ્રક્ષેપ્ય ઊર્જા (બાદમાં લાક્ષણિક હવાઈ બંદૂક સાથે તુલનાત્મક અને હથિયારો કરતા ઓછી તીવ્રતાના ક્રમમાં) જ્યારે એક ટકાથી લઈને ઘણા ટકા કાર્યક્ષમતા સુધીની હોય છે. 2018 માં, લોસ એન્જલસ સ્થિત કંપની આર્કફ્લેશ લેબ્સે સામાન્ય લોકોને વેચાણ માટે પ્રથમ કોઇલગન, ઇ. એમ. જી.-01એ ઓફર કરી હતી. તેણે આશરે 5 જ્યુલની તોપ ઊર્જા સાથે 45 મીટર/સેકન્ડની ઝડપે 6-ગ્રામ સ્ટીલના ગોકળગાયો છોડ્યા હતા. 2021 માં, તેઓએ એક મોટું મોડેલ, જીઆર-1 ગૌસ રાઈફલ વિકસાવ્યું હતું, જેણે પી. સી. પી. એર રાઈફલની સરખામણીમાં આશરે 85 જ્યુલ્સની તોપ ઊર્જા સાથે 75 મીટર/સેકન્ડ સુધી 30 ગ્રામ સ્ટીલની ગોકળગાયો ચલાવી હતી. 2022માં નોર્થશોર સ્પોર્ટ્સ ક્લબ, લેક ફોરેસ્ટ, ઇલિનોઇસમાં એક અમેરિકન ગન ક્લબે CS/LW21નું વિતરણ કરવાનું શરૂ કર્યું, જેને "ઇ-શોટગન" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે ચાઇના નોર્થ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ ગ્રુપ કોર્પ દ્વારા ઉત્પાદિત કોમ્પેક્ટ, 15 જુલ મેગેઝિન ફીડ કોઇલ ગન છે. તેઓ યુ. એસ. માં દર વર્ષે 5000 એકમો સુધી પહોંચવાની યોજના ધરાવે છે, અને ઉત્પાદકે "બિન-ઘાતક રમખાણ નિયંત્રણ" માટે ચીની પોલીસ અને સૈન્યને એકમો પૂરા પાડવાની યોજનાનું પણ અનાવરણ કર્યું છે. વધુ ખર્ચ અને અભિજાત્યપણાની રચનાઓ સાથે ઘણી વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઊર્જા મેળવી શકાય છે. 1978માં, યુ. એસ. એસ. આર. માં બોન્ડાલેટોવે 1 સે. મી. લંબાઈમાં 5000 મીટર/સેકન્ડ સુધી 2-ગ્રામની વીંટી મોકલીને એક જ તબક્કા સાથે વિક્રમી પ્રવેગ હાંસલ કર્યો હતો, પરંતુ સૌથી કાર્યક્ષમ આધુનિક ડિઝાઇનમાં ઘણા તબક્કાઓ સામેલ હોય છે. એવો અંદાજ છે કે અવકાશ પ્રક્ષેપણ માટે વિશાળ સુપરકન્ડક્ટિંગ સિસ્ટમો માટે 90 ટકાથી વધુ કાર્યક્ષમતાની જરૂર પડશે. એક પ્રાયોગિક 45-તબક્કાની, 2.1 મીટર લાંબી DARPA કોઇલગન મોર્ટાર ડિઝાઇન 22 ટકા કાર્યક્ષમ છે, જેમાં 1.6 મેગાજૂલ KE એક રાઉન્ડમાં પહોંચાડવામાં આવે છે. જો કે તેઓ પરંપરાગત બંદૂકો (અને કેટલીકવાર રેલગન વિકલ્પો) વિરુદ્ધ સ્પર્ધાત્મકતાના પડકારનો સામનો કરે છે, તેમ છતાં શસ્ત્રો માટે કોઇલગન પર સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે. DARPA ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક મોર્ટાર પ્રોગ્રામ એક ઉદાહરણ છે, જો પૂરતા પ્રમાણમાં ઓછા વજન જેવા વ્યવહારુ પડકારો પ્રાપ્ત કરી શકાય. કોઇલગન પ્રમાણમાં શાંત રહેશે જેમાં ધુમાડો તેની સ્થિતિને દૂર નહીં કરે, જો કે સુપરસોનિક પ્રક્ષેપ્ય હજી પણ સોનિક તેજી પેદા કરશે. બેરલની લંબાઈ સાથે પ્રક્ષેપ્યના એડજસ્ટેબલ, સરળ પ્રવેગક સમાન લંબાઈના પરંપરાગત સંસ્કરણની તુલનામાં 120 મીમી ઇ. એમ. મોર્ટાર માટે 30 ટકાના અનુમાનિત રેન્જ વધારા સાથે વધુ વેગને મંજૂરી આપશે. લોડ કરવા માટે કોઈ અલગ પ્રોપેલન્ટ ચાર્જ ન હોવાથી, સંશોધકો ફાયરિંગ દર લગભગ બમણો થવાની કલ્પના કરે છે. 2006 માં, 120 મીમી પ્રોટોટાઇપ મૂલ્યાંકન માટે બાંધકામ હેઠળ હતું, જોકે તે સમયે સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીઝ દ્વારા જમાવટ માટે 5 થી 10 + વર્ષ હોવાનો અંદાજ હતો. 2011 માં, ભવિષ્યના જોઇન્ટ લાઇટ ટેક્ટિકલ વ્હીકલના હાઇબ્રિડ-ઇલેક્ટ્રિક વર્ઝન સાથે કામ કરવા માટે 81mm કોઇલગન મોર્ટાર માટે વિકાસની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. ભવિષ્યના યુ. એસ. ગેરાલ્ડ આર. ફોર્ડ વર્ગના વિમાનવાહક જહાજો સહિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક એરક્રાફ્ટ કેટપોલ્ટનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે. ટોમહોક મિસાઇલોને પ્રક્ષેપિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક મિસાઇલ લોન્ચર (ઇ. એમ. એમ. એલ.) ના પ્રાયોગિક ઇન્ડક્શન કોઇલગન સંસ્કરણનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે. ચીનમાં HIT ખાતે ટાંકીઓ માટે કોઇલગન આધારિત સક્રિય સંરક્ષણ પ્રણાલી વિકસાવવામાં આવી રહી છે. કોઇલગનની ક્ષમતાને લશ્કરી ઉપયોગોથી આગળ વિસ્તરી હોવાનું માનવામાં આવે છે. ગતિ ઊર્જાના ગીગાજૂલ (મેગાજૂલ અથવા તેનાથી ઓછા) ના સ્કેલ પર પ્રક્ષેપ્ય સમૂહ અને વેગ સાથે વિશાળ કોઇલગનને ભંડોળ પૂરું પાડવા માટે કેટલીક સંસ્થાઓ પડકારો અને અનુરૂપ મૂડી રોકાણને દૂર કરી શકી હતી. જેમ કે પૃથ્વી અથવા ચંદ્ર પ્રક્ષેપણ તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા છેઃ 1975 ના નાસાના અભ્યાસમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવેલી એક મહત્વાકાંક્ષી ચંદ્ર-આધાર દરખાસ્તમાં 4000 ટનની કોઇલગન સામેલ હશે, જે મોટા 9900-ટન પાવર પ્લાન્ટનો ઉપયોગ કરીને વિશાળ અવકાશ વસાહતીકરણના સમર્થનમાં ઘણા વર્ષોમાં 10 મિલિયન ટન ચંદ્ર સામગ્રી L5 ને મોકલશે. 1992માં નાસાના એક અભ્યાસમાં ગણતરી કરવામાં આવી હતી કે 330 ટનની ચંદ્ર શમન બંદૂક (સુપરકન્ડક્ટિંગ કોઇલગન) વાર્ષિક 4400 પ્રક્ષેપ્ય છોડાવી શકે છે, દરેક 1.5 ટન અને મોટે ભાગે પ્રવાહી ઓક્સિજન પેલોડ, પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં શક્તિનો ઉપયોગ કરીને, સરેરાશ 350 કેડબલ્યુ. પાર્થિવ સપાટીના પ્રક્ષેપણ સાથે હીટ શીલ્ડ માટે એરોથર્મલ જરૂરિયાતો અંગે નાસા એમ્સના અભ્યાસ પછી, સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીઝે અવકાશયાન માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લોન્ચરની તપાસ કરી અને રેલગન્સ અને કોઇલગન્સ બંનેનો ઉપયોગ કરીને અન્ય ઇ. એમ. એલ. એપ્લિકેશનો પર સંશોધન કર્યું. 1990માં નાના ઉપગ્રહોના પ્રક્ષેપણ માટે એક કિલોમીટર લાંબી કોઇલગનની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. સેન્ડિયા ખાતે પછીની તપાસમાં અત્યંત લાંબી કોઇલગન માટે સ્ટારટ્રામ ખ્યાલની 2005 ની દરખાસ્તનો સમાવેશ થાય છે, એક સંસ્કરણની કલ્પના મુસાફરોને જીવંત પ્રવેગ સાથે ભ્રમણકક્ષામાં મોકલવા તરીકે કરવામાં આવી હતી. માસ ડ્રાઈવર અનિવાર્યપણે એક કોઇલગન છે જે પેલોડ સાથે ચુંબકીય કન્ટેનર ધરાવતા પેકેજને ચુંબકીય રીતે વેગ આપે છે. એકવાર પ્રવેગ પામ્યા પછી, કન્ટેનર અને પેલોડ અલગ થઈ જાય છે, કન્ટેનરને ધીમું કરવામાં આવે છે અને અન્ય પેલોડ મેળવવા માટે રિસાયકલ કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રોપલ્શન કાર્લ ફ્રેડરિક ગૌસ હેલિકલ રેલગન લાઇટ-ગેસ ગન માસ ડ્રાઈવર એડવિન ફિચ નોર્થરપ પ્લાઝમા રેલગન રેલગન રેલગન પ્રવેગક સોલેનોઇડ ટ્યુબ્યુલર રેખીય મોટર સંદર્ભો જુઓ. CG42-ફુલ ઓટો ગૌસ મશીન ગન આર્ટિલરી બાય ટાઇપ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ મેગ્નેટિક પ્રોપલ્શન ડિવાઇસીસ નોન-રોકેટ સ્પેસેલૉન્ચ ઉભરતી તકનીકો નોર્વેની શોધ