Coilgun
کوئلگن ایک قسم کا ماس ڈرائیور ہے جو ایک یا ایک سے زیادہ کنڈلوں پر مشتمل ہوتا ہے جو لکیری موٹر کی ترتیب میں برقی مقناطیسی کے طور پر استعمال ہوتا ہے جو فیرومیگنیٹک کو تیز کرتا ہے یا تیز رفتار تک پروجیکٹائل کو چلاتا ہے۔ تقریبا تمام کنولگن ترتیبات میں، کنڈلی اور بندوق کے بیرل کو ایک مشترکہ محور پر ترتیب دیا جاتا ہے۔ کوئلگن رائفل نہیں ہے کیونکہ بیرل ہموار ہوتا ہے (رائفل نہیں)۔ کنڈلی عام طور پر ایک بیرل کے ساتھ ترتیب دی گئی ایک یا زیادہ کنڈلی پر مشتمل ہوتی ہے، لہذا تیز رفتار پروجیکٹائل کا راستہ کنڈلی کے مرکزی محور کے ساتھ ہوتا ہے۔ کنڈلی کو عین وقت پر آن اور آف کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے مقناطیسی قوتوں کے ذریعے بیرل کے ساتھ ساتھ پروجیکٹائل کو تیزی سے تیز کیا جاتا ہے۔ کوئلگن ریلگنوں سے الگ ہوتے ہیں، کیونکہ ریلگن میں ایکسلریشن کی سمت موجودہ لوپ کے مرکزی محور کے صحیح زاویے پر ہوتی ہے جو کنڈکٹنگ ریلوں سے بنتی ہے۔ اس کے علاوہ، ریل گنوں کو عام طور پر پروجیکٹائل یا سبوٹ کے ذریعے ایک بڑے کرنٹ کو گزرنے کے لیے سلائڈنگ رابطوں کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن کوئلگنوں کو لازمی طور پر سلائڈنگ رابطوں کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ اگرچہ کچھ سادہ کوئلگن تصورات فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل یا یہاں تک کہ مستقل مقناطیسی پروجیکٹائل کا استعمال کر سکتے ہیں، لیکن زیادہ تر تیز رفتار کے ڈیزائن دراصل پروجیکٹائل کے حصے کے طور پر ایک جوڑی ہوئی کنڈلی کو شامل کرتے ہیں۔ کوئلگنز بھی گاؤس گنز سے الگ ہیں، حالانکہ سائنس فکشن کے بہت سے کاموں نے غلطی سے دونوں کو الجھایا ہے۔ کنڈلی بندوق برقی مقناطیسی ایکسلریشن کا استعمال کرتی ہے جبکہ گاوس بندوقیں کنڈلی بندوقوں کے خیال سے پہلے کی ہوتی ہیں اور اس کے بجائے ایکسلریشن فراہم کرنے کے لیے نیوٹن کے گہوارے سے ملتی جلتی ترتیب کا استعمال کرتے ہوئے فیرومیگنیٹ پر مشتمل ہوتی ہیں۔ سب سے قدیم برقی مقناطیسی بندوق کوئلگن کی شکل میں آئی، جس میں سے پہلی ناروے کے سائنسدان کرسٹیئن برک لینڈ نے یونیورسٹی آف کرسٹیانیا (آج اوسلو) میں ایجاد کی تھی۔ اس ایجاد کو باضابطہ طور پر 1904 میں پیٹنٹ کرایا گیا تھا، حالانکہ مبینہ طور پر اس کی ترقی 1845 میں شروع ہوئی تھی۔ ان کے اکاؤنٹس کے مطابق، برک لینڈ نے 500 گرام کے پروجیکٹائل کو تقریبا تیز کر دیا۔ 1933 میں، ٹیکسان کے موجد ورگل رگسبی نے ایک اسٹیشنری کنڈلی بندوق تیار کی جسے مشین گن کی طرح استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ یہ ایک بڑی برقی موٹر اور جنریٹر سے چلتی تھی۔ یہ بہت سی عصری سائنسی اشاعتوں میں شائع ہوا، لیکن اس نے کبھی بھی کسی مسلح افواج کی دلچسپی کو نہیں بڑھایا۔ کنسٹرکشن کوئلگن کی دو اہم اقسام یا سیٹ اپ ہوتے ہیں: سنگل اسٹیج اور ملٹی اسٹیج۔ ایک واحد مرحلے والی کنڈلی ایک برقی مقناطیسی کنڈلی کا استعمال ایک پروجیکٹائل کو آگے بڑھانے کے لیے کرتی ہے۔ ایک ملٹی اسٹیج کوئلگن پروجیکٹائل کی رفتار کو بتدریج بڑھانے کے لیے یکے بعد دیگرے کئی برقی مقناطیسی کنڈلوں کا استعمال کرتا ہے۔ فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل کے لیے، ایک واحد مرحلے والی کنڈلی تار کی کنڈلی، ایک برقی مقناطیسی کے ذریعے بنائی جا سکتی ہے، جس کے ایک سرے پر فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل رکھا جاتا ہے۔ اس قسم کی کوئلگن الیکٹرو مکینیکل ریلے میں استعمال ہونے والے سولینائڈ کی طرح بنتی ہے، یعنی۔ ایک موجودہ لے جانے والی کنڈلی جو اپنے مرکز کے ذریعے ایک فیرومیگنیٹک شے کو کھینچ لے گی۔ تار کے کنڈلی کے ذریعے ایک بڑا کرنٹ دھڑکتا ہے اور ایک مضبوط مقناطیسی میدان بنتا ہے، جو پروجیکٹائل کو کنڈلی کے مرکز تک کھینچتا ہے۔ جب پروجیکٹائل اس مقام کے قریب آتا ہے تو برقی مقناطیسی کو بند کرنا ضروری ہے، تاکہ برقی مقناطیسی کے مرکز میں پروجیکٹائل کو گرفتار ہونے سے روکا جا سکے۔ ملٹی اسٹیج ڈیزائن میں، اس کے بعد اس عمل کو دہرانے کے لیے مزید برقی مقناطیسی کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے پروجیکٹائل میں بتدریج تیزی آتی ہے۔ عام کنڈلی کے ڈیزائنوں میں، بندوق کا "بیرل" ایک ٹریک سے بنا ہوتا ہے جس پر پروجیکٹائل سوار ہوتا ہے، جس میں ڈرائیور ٹریک کے ارد گرد مقناطیسی کنڈلی میں داخل ہوتا ہے۔ برقی مقناطیسی کو بجلی کسی قسم کے تیز خارج ہونے والے اسٹوریج ڈیوائس، عام طور پر ایک بیٹری، یا کیپسیٹرز (ایک فی برقی مقناطیسی) سے فراہم کی جاتی ہے، جو تیز توانائی کے اخراج کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ کنڈلی کو بند کرنے کے بعد وولٹیج کی الٹا قطعیت کی وجہ سے ہونے والے نقصان سے قطعیت کے حساس اجزاء (جیسے سیمی کنڈکٹر یا الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز) کی حفاظت کے لیے ڈایڈڈ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ بہت سے شوقین کنڈلی کے ساتھ تجربہ کرنے کے لیے کم لاگت والے ابتدائی ڈیزائن استعمال کرتے ہیں، مثال کے طور پر ڈسپوزایبل کیمرے سے فوٹو فلاش کیپسیٹرز، یا توانائی کے ذریعہ کے طور پر معیاری کیتھوڈ رے ٹیوب ٹیلی ویژن سے کیپسیٹر، اور پروجیکٹائل کو آگے بڑھانے کے لیے کم انڈکشن کنڈلی کا استعمال کرتے ہیں۔ غیر فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل کچھ ڈیزائنوں میں ایلومینیم یا تانبے جیسے مواد کے غیر فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل ہوتے ہیں، جن میں پروجیکٹائل کا آرمیچر برقی مقناطیسی کے طور پر کام کرتا ہے جس میں ایکسلریشن کنڈلی کی دالوں سے اندرونی کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ ایک سپر کنڈکٹنگ کوئلگن جسے قوینچ گن کہا جاتا ہے، ملحقہ کویکسیل سپر کنڈکٹنگ کوئلز کی ایک لائن کو لگاتار بجھاتے ہوئے بندوق کی بیرل بنا کر بنایا جا سکتا ہے، جس سے کسی بھی مطلوبہ رفتار سے سفر کرنے والے مقناطیسی میدان کے میلان کی لہر پیدا ہوتی ہے۔ اس لہر کو سرف بورڈ کی طرح چلانے کے لیے ایک ٹریولنگ سپر کنڈکٹنگ کنڈلی بنائی جا سکتی ہے۔ یہ آلہ ایک ماس ڈرائیور یا لکیری سنکرونس موٹر ہوگا جس میں پروپلشن انرجی براہ راست ڈرائیو کنڈلی میں محفوظ ہوتی ہے۔ ایک اور طریقہ کار میں غیر سپر کنڈکٹنگ ایکسلریشن کنڈلی اور پروپلشن انرجی ان کے باہر ذخیرہ ہوتی ہے لیکن سپر کنڈکٹنگ میگنےٹس کے ساتھ ایک پروجیکٹائل ہوتا ہے۔ اگرچہ پاور سوئچنگ کی لاگت اور دیگر عوامل پروجیکٹائل توانائی کو محدود کر سکتے ہیں، آسان ریلگنوں پر کچھ کوئلگن ڈیزائنوں کا ایک قابل ذکر فائدہ ہائپر ویلکوسیٹی جسمانی رابطے اور کٹاؤ سے اندرونی رفتار کی حد سے بچنا ہے۔ پروجیکٹائل کو کنڈلی کے مرکز کی طرف کھینچنے یا تیز کرنے سے، بور کی دیواروں کے ساتھ کوئی جسمانی رگڑ نہیں ہوتی ہے۔ اگر بور کل خلا ہے (جیسے پلازما ونڈو والی ٹیوب)، تو کوئی رگڑ بالکل نہیں ہے، جس سے دوبارہ استعمال کی مدت کو طول دینے میں مدد ملتی ہے۔ کنڈلی کے ڈیزائن میں ایک اہم رکاوٹ کنڈلی کے ذریعے طاقت کو تبدیل کرنا ہے۔ کئی عام حل ہیں-سب سے آسان (اور شاید سب سے کم موثر) چنگاری کا خلا ہے، جو وولٹیج کے ایک خاص حد تک پہنچنے پر کنڈلی کے ذریعے ذخیرہ شدہ توانائی کو خارج کرتا ہے۔ ایک بہتر آپشن سالڈ اسٹیٹ سوئچ استعمال کرنا ہے۔ ان میں آئی جی بی ٹی یا پاور ایم او ایس ایف ای ٹی (جنہیں مڈ پلس میں بند کیا جا سکتا ہے) اور ایس سی آر (جو بند کرنے سے پہلے تمام ذخیرہ شدہ توانائی کو چھوڑتے ہیں) شامل ہیں۔ تبدیل کرنے کا ایک تیز اور گندا طریقہ، خاص طور پر ان لوگوں کے لیے جو مرکزی اجزاء کے لیے فلیش کیمرا استعمال کرتے ہیں، فلیش ٹیوب کو خود بطور سوئچ استعمال کرنا ہے۔ کنڈلی کے ساتھ سیریز میں اسے تار لگانے سے، یہ خاموشی سے اور غیر تباہ کن طور پر (یہ فرض کرتے ہوئے کہ کیپسیٹر میں موجود توانائی ٹیوب کی محفوظ آپریٹنگ حدود سے نیچے رکھی گئی ہے) بڑی مقدار میں کرنٹ کو کنڈلی تک جانے دیتا ہے۔ کسی بھی فلیش ٹیوب کی طرح، ہائی وولٹیج کے ساتھ ٹیوب میں موجود گیس کو آئنائز کرنا اسے متحرک کرتا ہے۔ تاہم، توانائی کی ایک بڑی مقدار حرارت اور روشنی کے طور پر ختم ہو جائے گی، اور ٹیوب میں چنگاری کا فرق ہونے کی وجہ سے، جب اس کے پار وولٹیج کافی حد تک گر جائے گا تو ٹیوب چلنا بند کر دے گی، جس سے کیپسیٹر پر کچھ چارج باقی رہے گا۔ مزاحمت کنڈلی کی برقی مزاحمت اور موجودہ ماخذ کی مساوی سیریز مزاحمت (ای ایس آر) کافی طاقت کو ختم کرتی ہے۔ کم رفتار پر کنڈلی کو گرم کرنا کنڈلی کی کارکردگی پر حاوی ہوتا ہے، جو غیر معمولی طور پر کم کارکردگی دیتا ہے۔ تاہم، جیسے جیسے رفتار بڑھتی ہے، میکانی طاقت رفتار کے مربع کے متناسب بڑھتی ہے، لیکن، صحیح طریقے سے تبدیل ہونے پر، مزاحم نقصانات بڑی حد تک غیر متاثر ہوتے ہیں، اور اس طرح یہ مزاحم نقصانات فیصد کے لحاظ سے بہت کم ہو جاتے ہیں۔ مقناطیسی سرکٹ مثالی طور پر، کنڈلی سے پیدا ہونے والے مقناطیسی بہاؤ کا 100% پروجیکٹائل تک پہنچایا جائے گا اور اس پر عمل کیا جائے گا ؛ حقیقت میں یہ ناممکن ہے کیونکہ توانائی کے نقصانات ہمیشہ ایک حقیقی نظام میں موجود ہوتے ہیں، جسے ختم نہیں کیا جا سکتا۔ ایک سادہ ایئر کورڈ سولینائڈ کے ساتھ، مقناطیسی سرکٹ کی اعلی ہچکچاہٹ کی وجہ سے مقناطیسی بہاؤ کی اکثریت کو پروجیکٹائل میں شامل نہیں کیا جاتا ہے۔ غیر جڑا ہوا بہاؤ ایک مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے جو ارد گرد کی ہوا میں توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے۔ اس فیلڈ میں جو توانائی جمع ہوتی ہے وہ صرف مقناطیسی سرکٹ سے غائب نہیں ہوتی ہے جب کیپسیٹر خارج ہوتا ہے، اس کے بجائے کنڈلی کے برقی سرکٹ میں واپس آتا ہے۔ چونکہ کوئلگن کا برقی سرکٹ فطری طور پر ایل سی آسکیلیٹر سے مشابہت رکھتا ہے، اس لیے غیر استعمال شدہ توانائی الٹی سمت ('رنگنگ') میں واپس آتی ہے، جو الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز جیسے پولرائزڈ کیپسیٹرز کو شدید نقصان پہنچا سکتی ہے۔ کیپیسیٹر ٹرمینلز کے پار ریورس متوازی میں منسلک ڈایڈڈ کے ذریعے ریورس چارجنگ کو روکا جا سکتا ہے ؛ نتیجے کے طور پر، کرنٹ اس وقت تک بہتا رہتا ہے جب تک کہ ڈایڈڈ اور کنڈلی کی مزاحمت فیلڈ انرجی کو حرارت کے طور پر ختم نہیں کر دیتی۔ اگرچہ یہ ایک آسان اور اکثر استعمال ہونے والا حل ہے، اس کے لیے اجزاء کی ناکامی کو روکنے کے لیے کافی تھرمل ماس اور حرارت کو ختم کرنے کی صلاحیت کے ساتھ ایک اضافی مہنگے ہائی پاور ڈایڈڈ اور ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ کنڈلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ کچھ ڈیزائن ڈایڈس کے جوڑے کا استعمال کرتے ہوئے مقناطیسی میدان میں ذخیرہ شدہ توانائی کو بازیافت کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ یہ ڈایڈس، بقیہ توانائی کو ختم کرنے پر مجبور ہونے کے بجائے، کیپسیٹرز کو اگلے ڈسچارج سائیکل کے لیے صحیح قطعیت کے ساتھ ری چارج کرتے ہیں۔ اس سے کیپسیٹرز کو مکمل طور پر ری چارج کرنے کی ضرورت سے بھی بچا جا سکے گا، اس طرح چارج کے اوقات میں نمایاں کمی آئے گی۔ تاہم، اس حل کی عملیت کیپسیٹرز کے مساوی سیریز مزاحمت (ای ایس آر) کے ذریعے نتیجے میں ہائی ریچارج کرنٹ کی وجہ سے محدود ہے۔ ای ایس آر کچھ ریچارج کرنٹ کو ختم کر دے گا، کیپسیٹرز کے اندر گرمی پیدا کرے گا اور ممکنہ طور پر ان کی زندگی کو کم کر دے گا۔ اجزاء کے سائز، وزن، استحکام کی ضروریات، اور سب سے اہم، لاگت کو کم کرنے کے لیے، مقناطیسی سرکٹ کو کسی دی گئی توانائی کے ان پٹ کے لیے پروجیکٹائل کو زیادہ توانائی فراہم کرنے کے لیے بہتر بنایا جانا چاہیے۔ اس کا حل کچھ حد تک بیک آئرن اور اینڈ آئرن کے استعمال سے کیا گیا ہے، جو مقناطیسی مواد کے ٹکڑے ہیں جو کنڈلی کو گھیرے ہوئے ہیں اور پروجیکٹائل میں جوڑے گئے مقناطیسی بہاؤ کی مقدار کو بہتر بنانے کے لیے کم ہچکچاہٹ کے راستے بناتے ہیں۔ استعمال شدہ مواد کے لحاظ سے نتائج وسیع پیمانے پر مختلف ہو سکتے ہیں۔ شوق پرست ڈیزائن استعمال کر سکتے ہیں، مثال کے طور پر، مقناطیسی اسٹیل (زیادہ موثر، کم ہچکچاہٹ) سے لے کر ویڈیو ٹیپ (ہچکچاہٹ میں تھوڑی بہتری) تک کا مواد۔ مزید برآں، مقناطیسی سرکٹ میں مقناطیسی مواد کے اضافی ٹکڑے ممکنہ طور پر فلکس سیچوریشن اور دیگر مقناطیسی نقصانات کے امکان کو بڑھا سکتے ہیں۔ فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل سیچوریشن کوئلگن کی ایک اور اہم حد فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل میں مقناطیسی سیچوریشن کا ہونا ہے۔ جب پروجیکٹائل میں بہاؤ اس کے مادے کے B (H) منحنی خطوط کے لکیری حصے میں ہوتا ہے، تو کور پر لگائی جانے والی قوت کنڈلی کرنٹ (I) کے مربع کے متناسب ہوتی ہے-فیلڈ (H) لکیری طور پر I پر منحصر ہوتا ہے، B لکیری طور پر H پر منحصر ہوتا ہے اور قوت لکیری طور پر پروڈکٹ B پر منحصر ہوتی ہے۔ یہ تعلق اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ کور سنترپت نہ ہو جائے۔ ایک بار ایسا ہونے کے بعد B صرف H کے ساتھ معمولی طور پر بڑھے گا (اور اس طرح I کے ساتھ)، لہذا فورس گین لکیری ہے۔ چونکہ نقصانات I2 کے متناسب ہوتے ہیں، اس نقطہ سے آگے بڑھتا ہوا کرنٹ بالآخر کارکردگی کو کم کر دیتا ہے حالانکہ اس سے قوت میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ یہ ایک مطلق حد رکھتا ہے کہ کسی دیئے گئے پروجیکٹائل کو قابل قبول کارکردگی پر ایک ہی مرحلے کے ساتھ کتنا تیز کیا جا سکتا ہے۔ پروجیکٹائل مقناطیسیت اور رد عمل کا وقت سنترپتی کے علاوہ، بی (ایچ) انحصار میں اکثر ہسٹیریسیس لوپ ہوتا ہے اور پروجیکٹائل مواد کا رد عمل کا وقت اہم ہو سکتا ہے۔ ہسٹیریسیس کا مطلب ہے کہ پروجیکٹائل مستقل طور پر مقناطیسی ہو جاتا ہے اور پروجیکٹائل کے مستقل مقناطیسی میدان کے طور پر کچھ توانائی ختم ہو جائے گی۔ دوسری طرف، پروجیکٹائل رد عمل کا وقت، پروجیکٹائل کو اچانک B تبدیلیوں کا جواب دینے سے ہچکچاتا ہے۔ کرنٹ لگانے کے دوران بہاؤ اتنی تیزی سے نہیں بڑھے گا جتنا مطلوبہ ہے اور کنڈلی کے میدان کے غائب ہونے کے بعد B دم واقع ہوگی۔ یہ تاخیر قوت کو کم کرتی ہے، جو زیادہ سے زیادہ ہوتی اگر H اور B مرحلے میں ہوتے۔ ہائپر سپیسیٹی لانچرز کے طور پر کوئلگن تیار کرنے کے زیادہ تر کام میں فیرومیگنیٹک پروجیکٹائل سے وابستہ حدود کو دور کرنے کے لیے "ایئر کورڈ" سسٹم کا استعمال کیا گیا ہے۔ ان نظاموں میں، حرکت پذیر کنڈلی "آرمیچر" کے ذریعے پروجیکٹائل کو تیز کیا جاتا ہے۔ اگر آرمیچر کو ایک یا زیادہ "مختصر موڑ" کے طور پر ترتیب دیا گیا ہے تو متحرک کرنٹ جامد لانچر کنڈلی (یا کنڈلی) میں کرنٹ کے وقت کے تغیر کے نتیجے میں ہوں گے۔ اصولی طور پر، کنڈلی بندوقیں بھی بنائی جا سکتی ہیں جن میں حرکت پذیر کنڈلی کو سلائڈنگ رابطوں کے ذریعے کرنٹ سے کھلایا جاتا ہے۔ تاہم، اس طرح کے انتظامات کی عملی تعمیر کے لیے قابل اعتماد تیز رفتار سلائڈنگ رابطوں کی فراہمی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگرچہ ملٹی ٹرن کنڈلی آرمیچر کو کرنٹ فراہم کرنے کے لیے ریلگن میں درکار کرنٹ کی ضرورت نہیں ہو سکتی ہے، لیکن تیز رفتار سلائڈنگ رابطوں کی ضرورت کا خاتمہ ریلگن کے مقابلے میں انڈکشن کنڈلیگن کا ایک واضح ممکنہ فائدہ ہے۔ ایئر کورڈ سسٹم یہ جرمانہ بھی متعارف کراتے ہیں کہ "آئرن کورڈ" سسٹم کے مقابلے میں بہت زیادہ کرنٹس کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ بالآخر اگرچہ، مناسب درجہ بندی والی بجلی کی فراہمی کی فراہمی کے تابع، ایئر کورڈ سسٹم "آئرن کورڈ" سسٹم کے مقابلے میں بہت زیادہ مقناطیسی میدان کی طاقت کے ساتھ کام کر سکتے ہیں، تاکہ بالآخر، بہت زیادہ تیز رفتاری اور قوتیں ممکن ہوں۔ کوئلگن پروجیکٹائل کے باہر نکلنے کی رفتار کے لیے فارمولا ایک واحد مرحلے والے کوئلگن کے ذریعے تیز کیے جانے والے پروجیکٹائل کے باہر نکلنے کی رفتار کا تخمینہ نتیجہ مساوات m کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے جو کہ پروجیکٹائل کی کمیت ہے، جس کی تعریف کلوگرام V کے طور پر کی گئی ہے جو کہ پروجیکٹائل کا حجم ہے، جس کی تعریف m3 μ0 ویکیوم پارگمیتا کے طور پر کی گئی ہے، جس کی تعریف ایس آئی اکائیوں میں 4π × 10−7 V·s/(A·m) χm کے طور پر کی گئی ہے جو کہ پروجیکٹائل کی مقناطیسی حساسیت ہے، ایک طول و عرض کے بغیر متناسب مستقل جو اطلاق شدہ مقناطیسی شعبوں کے جواب میں کسی مواد میں مقناطیسیت کی ڈگری کی نشاندہی کرتا ہے۔ اس کا تعین اکثر تجرباتی طور پر کیا جانا چاہیے، اور بعض مواد کے لیے حساسیت کی اقدار پر مشتمل میزیں سی آر سی ہینڈ بک آف کیمسٹری اینڈ فزکس کے ساتھ ساتھ مقناطیسی حساسیت کے لیے ویکیپیڈیا کے مضمون میں مل سکتی ہیں۔ n کنڈلی کی فی یونٹ لمبائی میں کنڈلی کے موڑ کی تعداد ہے، جو کنڈلی کے کل موڑ کو میٹر میں کنڈلی کی کل لمبائی سے تقسیم کرکے پایا جا سکتا ہے۔ اور میں ایمپیرس میں کنڈلی سے گزرنے والا کرنٹ ہوں۔ اگرچہ یہ تخمینہ کوئلگن سسٹم میں رفتار کی اوپری حد کو تیزی سے بیان کرنے کے لیے مفید ہے، لیکن زیادہ درست اور غیر لکیری سیکنڈ آرڈر تفریق مساوات موجود ہیں۔ اس فارمولے کے ساتھ مسائل یہ ہیں کہ یہ فرض کرتا ہے کہ پروجیکٹائل مکمل طور پر ایک یکساں مقناطیسی میدان میں واقع ہے، کہ ایک بار جب پروجیکٹائل کنڈلی کے مرکز تک پہنچ جاتا ہے تو کرنٹ فوری طور پر ختم ہو جاتا ہے (کنڈلی چوسنے کے امکان کو ختم کرتا ہے)، کہ تمام ممکنہ توانائی حرکی توانائی میں منتقل ہو جاتی ہے (جبکہ زیادہ تر رگڑ قوتوں میں جائیں گی)، اور یہ کہ کنڈلی کے تار لامحدود پتلی ہوتے ہیں اور ایک دوسرے پر ڈھیر نہیں ہوتے ہیں، یہ سب مجموعی طور پر متوقع اخراج کی رفتار میں اضافہ کرتے ہیں۔ استعمال چھوٹے کنڈلی تفریحی طور پر شوقین افراد کے ذریعہ بنائے جاتے ہیں، عام طور پر کئی جولوں سے لے کر دسیوں جولوں تک پروجیکٹائل توانائی (مؤخر الذکر ایک عام ہوائی بندوق سے موازنہ اور آتشیں اسلحہ سے کم شدت کی ترتیب) جبکہ ایک فیصد سے لے کر کئی فیصد تک کی کارکردگی ہوتی ہے۔ 2018 میں، لاس اینجلس میں مقیم کمپنی آرک فلاش لیبز نے عام لوگوں کو فروخت کے لیے پہلا کوئلگن، ای ایم جی-01 اے پیش کیا۔ اس نے تقریبا 5 جول کی موزل توانائی کے ساتھ 45 میٹر/سیکنڈ پر 6 گرام اسٹیل سلگ فائر کیے۔ 2021 میں، انہوں نے ایک بڑا ماڈل، جی آر-1 گاؤس رائفل تیار کیا جس نے پی سی پی ایئر رائفل کے مقابلے میں تقریبا 85 جول کی موزل توانائی کے ساتھ 75 میٹر/سیکنڈ تک 30 گرام اسٹیل سلگ فائر کیے۔ 2022 میں نارتھ شور اسپورٹس کلب، لیک فاریسٹ، الینوائے میں ایک امریکی گن کلب نے سی ایس/ایل ڈبلیو 21 تقسیم کرنا شروع کیا، جسے "ای-شاٹگن" بھی کہا جاتا ہے، ایک کمپیکٹ، 15 جول میگزین فیڈ کنڈلی بندوق، جسے چائنا نارتھ انڈسٹریز گروپ کارپوریشن نے تیار کیا تھا۔ وہ امریکہ میں ہر سال 5000 یونٹس تک تقسیم کرنے کا منصوبہ بناتے ہیں، اور مینوفیکچرر نے چینی پولیس اور فوج کو "غیر مہلک فسادات پر قابو پانے" کے لیے یونٹس فراہم کرنے کے منصوبوں کا بھی انکشاف کیا ہے۔ زیادہ خرچ اور نفاست کے ڈیزائن کے ساتھ بہت زیادہ کارکردگی اور توانائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ 1978 میں، یو ایس ایس آر میں بونڈالیٹوف نے 1 سینٹی میٹر لمبائی میں 5000 میٹر/سیکنڈ تک 2 گرام کی انگوٹی بھیج کر ایک ہی مرحلے کے ساتھ ریکارڈ ایکسلریشن حاصل کیا، لیکن انتہائی موثر جدید ڈیزائن میں بہت سے مراحل شامل ہوتے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ خلائی لانچ کے لیے بہت بڑے سپر کنڈکٹنگ سسٹم کے لیے 90 فیصد سے زیادہ کارکردگی کی ضرورت ہوگی۔ ایک تجرباتی 45 مرحلہ، 2.1 میٹر لمبا ڈی اے آر پی اے کوئلگن مارٹر ڈیزائن 22 فیصد موثر ہے، جس میں 1.6 میگا جول کے ای کو ایک راؤنڈ میں پہنچایا جاتا ہے۔ اگرچہ انہیں روایتی بندوقوں (اور بعض اوقات ریلگن کے متبادل) کے مقابلے میں مسابقت کے چیلنج کا سامنا کرنا پڑتا ہے، اسلحے کے لیے کوئلگنوں پر تحقیق کی جا رہی ہے۔ اگر کافی کم وزن جیسے عملی چیلنجوں کو حاصل کیا جا سکتا ہے تو ڈی اے آر پی اے برقی مقناطیسی مارٹر پروگرام ایک مثال ہے۔ کنڈلی نسبتا خاموش ہوگی جس میں کوئی دھواں اپنی پوزیشن نہیں دے گا، حالانکہ ایک سپرسونک پروجیکٹائل پھر بھی سونک بوم پیدا کرے گا۔ بیرل کی لمبائی کے ساتھ پروجیکٹائل کی سایڈست، ہموار ایکسلریشن زیادہ رفتار کی اجازت دے گی، اسی طرح کی لمبائی کے روایتی ورژن کے مقابلے میں 120 ملی میٹر ای ایم مارٹر کے لیے 30 فیصد کی پیش گوئی کی حد میں اضافے کے ساتھ۔ لوڈ کرنے کے لیے کوئی علیحدہ پروپیلنٹ چارج نہ ہونے کی وجہ سے، محققین کا خیال ہے کہ فائرنگ کی شرح تقریبا دگنی ہو جائے گی۔ 2006 میں، ایک 120 ملی میٹر پروٹو ٹائپ تشخیص کے لیے زیر تعمیر تھا، حالانکہ اس وقت سینڈیا نیشنل لیبارٹریز کی طرف سے تعیناتی کے لیے 5 سے 10 + سال کا تخمینہ لگایا گیا تھا۔ 2011 میں، مستقبل کی جوائنٹ لائٹ ٹیکٹیکل وہیکل کے ہائبرڈ الیکٹرک ورژن کے ساتھ کام کرنے کے لیے 81 ملی میٹر کوئلگن مارٹر کے لیے ترقی کی تجویز پیش کی گئی تھی۔ برقی مقناطیسی طیاروں کے کیٹپلٹ کی منصوبہ بندی کی گئی ہے، بشمول مستقبل کے امریکی جیرالڈ آر فورڈ کلاس طیارہ بردار بحری جہاز۔ ٹوماہاک میزائل لانچ کرنے کے لیے برقی مقناطیسی میزائل لانچر (ای ایم ایم ایل) کے ایک تجرباتی انڈکشن کوئلگن ورژن کا تجربہ کیا گیا ہے۔ چین میں ایچ آئی ٹی میں ٹینکوں کے لیے کوئلگن پر مبنی فعال دفاعی نظام تیار کیا جا رہا ہے۔ کوئلگن کی صلاحیت کو فوجی ایپلی کیشنز سے آگے بڑھنے کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ بہت کم ادارے چیلنجوں اور اسی طرح کی سرمایہ کاری پر قابو پا سکے تاکہ متحرک توانائی کے گیگا جول کے پیمانے پر (میگا جول یا اس سے کم کے برخلاف) پروجیکٹائل ماس اور رفتار کے ساتھ دیوہیکل کوئلگن کو فنڈ فراہم کیا جا سکے۔ اس طرح کے ارتھ یا مون لانچرز کے طور پر تجویز کیے گئے ہیں: 1975 کے ناسا کے مطالعے میں زیر غور قمری بیس کی ایک مہتواکانکشی تجویز میں 4000 ٹن کا کوئلگن شامل ہوتا جو ایک بڑے 9900 ٹن پاور پلانٹ کا استعمال کرتے ہوئے بڑے پیمانے پر خلائی نوآبادیات کی حمایت میں کئی سالوں میں 10 ملین ٹن قمری مواد ایل 5 کو بھیجتا۔) 1992 میں ناسا کے ایک مطالعے میں حساب لگایا گیا کہ 330 ٹن قمری قوینچ گن (سپر کنڈکٹنگ کوئلگن) سالانہ 4400 پروجیکٹائل لانچ کر سکتی ہے، ہر ایک 1.5 ٹن اور زیادہ تر مائع آکسیجن پے لوڈ، نسبتا کم مقدار میں طاقت، 350 کلو واٹ اوسط کا استعمال کرتے ہوئے۔ زمینی سطح کے لانچ کے ساتھ ہیٹ شیلڈز کے لیے ایروتھرمل ضروریات کے بارے میں ناسا ایمس کے مطالعے کے بعد، سینڈیا نیشنل لیبارٹریز نے خلائی جہاز کے لیے برقی مقناطیسی لانچرز کی تحقیقات کیں اور ریلگن اور کوئلگن دونوں کا استعمال کرتے ہوئے دیگر ای ایم ایل ایپلی کیشنز پر تحقیق کی۔ 1990 میں چھوٹے سیٹلائٹس کے لانچ کے لیے ایک کلومیٹر لمبی کوئلگن تجویز کی گئی تھی۔ سینڈیا میں بعد کی تحقیقات میں ایک انتہائی لمبی کوئلگن کے لیے اسٹار ٹرام تصور کی 2005 کی تجویز شامل تھی، ایک ورژن جس کا تصور مسافروں کو زندہ رہنے کے قابل ایکسلریشن کے ساتھ مدار میں بھیجنے کے طور پر کیا گیا تھا۔ ماس ڈرائیور بنیادی طور پر ایک کنڈلی ہوتی ہے جو مقناطیسی طور پر ایک پیکج کو تیز کرتی ہے جس میں ایک مقناطیسی کنٹینر ہوتا ہے جس میں پے لوڈ ہوتا ہے۔ ایک بار تیز ہونے کے بعد، کنٹینر اور پے لوڈ الگ ہو جاتے ہیں، کنٹینر کو سست کیا جاتا ہے اور دوسرا پے لوڈ حاصل کرنے کے لیے ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ برقی مقناطیسی پروپلشن کارل فریڈرک گاؤس ہیلیکل ریلگن لائٹ گیس گن ماس ڈرائیور ایڈون فچ نارتھروپ پلازما ریلگن ریلگن رام ایکسلریٹر سولینائڈ ٹیوبلر لکیری موٹر حوالہ جات بیرونی روابط گاؤس گن کا پروٹو ٹائپ بھی دیکھیں۔ سی جی 42-مکمل آٹو گاؤس مشین گن آرٹلری بائی ٹائپ الیکٹرک موٹرز مقناطیسی پروپلشن ڈیوائسز نان راکٹ سپیس لانچ ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز ناروے کی ایجادات