ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಕಿಡಿ ವಿದ್ಯುತ್
ಕಿಡಿ ವಿದ್ಯುತ್

  ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಇರುವ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸ್ಥಿರರವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದಕ್ಕೆ ಸಂಕ್ರಮಿಸುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಅಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಚ್ಛಿನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (ಸ್ಪಾರ್ಕ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್). ಇದರ ನಿಖರ ವ್ಯಾಖ್ಯೆ ಕಷ್ಟವಾದರೂ ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾಹಕಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ರೋಧ ಮುರಿದುಬಿದ್ದು ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವಂತಾದಾಗ ಸಂಭವಿಸುವ ಆಯಾನೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕ್ಷಿಪ್ರ ವಿಸರ್ಜನೆಗೆ ಕಿಡಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು. ಕೆಲವು ಸೆಂಟಿಮೀಟರುಗಳಷ್ಟು ವ್ಯಾಸವಿರುವ ಕೊಳವೆಯೊಳಗೆ ಪಾದರಸದ ಕೆಲವು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಒತ್ತಡದ ಅನಿಲವನ್ನು ತುಂಬಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‍ಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಇಟ್ಟಿದೆ. ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್‍ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿ ಅದರ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತ ಹೋದಂತೆ ಅನೇಕ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್‍ಪ್ರಭೆಗಳನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳಿಗಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ಬೆಳಗುತ್ತಿರುವ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪಕ್ಕೆ ಸಂಕ್ರಮಿಸುವಾಗ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಿಡಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

 ಕ್ರಿಯಾವಿಸ್ಯಾಸ (ಮೆಕಾನಿಸಂ): ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್‍ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗಿಂತ ಕಿಡಿಪ್ರವಾಹದ ಅಧ್ಯಯನ ಅತಿ ತೊಡಕಾದದ್ದು. ಇದು ಅಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾದ ಕ್ರಿಯೆ. ಅನಿಲದ ಒತ್ತಡ, ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳ ಆಕಾರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಉಷ್ಣತೆ, ಅವುಗಳಿಗಿರುವ ಅಂತರ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಕಾಲಕ್ಕೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಇಳಿಯುವುದು. 

 

ಚಿತ್ರ-1

 

ಚಿತ್ರ-2

 

ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರೇರಕಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಅನೇಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಮೇಲೆ ಅಧ್ಯಯನ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಒಂದು ಕಿಡಿಗೂ ಮತ್ತೊಂದು ಕಿಡಿಗೂ ಕೆಲವು ಸ್ಧಿತಿಗಳು ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಹೀಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಿಡಿಗಳ ಅಭ್ಯಾಸ ಬಹಳ ತೊಡಕಾದ ಕಾರಣ ಕೆಲವೇ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಲಕ್ಷ್ಯದಲ್ಲಿಟ್ಟು ನಡೆಸಿದ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದೆ.

ಅನಿಲದ ಒತ್ತಡ ಠಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಾಂತರ ಜ ಇವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಕಿಡಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ಠಿಜಗೆ, ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಠಿಗಾಗಲೀ ಜಗಾಗಲೀ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಅಲ್ಲ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಎಫ್. ಪಾಷನ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿಯೂ ಜೆ. ಎಸ್. ಟೌನ್‍ಸೆಂಡ್ ತಾರ್ಕಿಕವಾಗಿಯೂ ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಹಾಗೂ ಠಿಜಯ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಬೆಲೆಗೆ ಕಿಡಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಕನಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಹ ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ (ಚಿತ್ರ 2). ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಕಿಡಿ ಉಂಟಾಗದಂತಿರಬೇಕಾದರೆ ಅವುಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಶೂನ್ಯ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಏರ್ಷಡಿಸಬೇಕು ಇಲ್ಲವೇ ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತಡದ ಅನಿಲವನ್ನು ತುಂಬಬೇಕು. ಕೊನೆಯ ಪದ್ಧತಿಯನ್ನು ಅಯಾನ್ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಸ್ಥಿರವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದಲ್ಲಿ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್) ಜನರೇಟರ್ ಉಪಯೋಗಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಇಡೀ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತಡದ ತೊಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟಿರುತ್ತಾರೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕಿಡಿ ಉಂಟಾಗುವ ಕಾಲ ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹಾದು ಹೋಗುವ ಕಾಲಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಎಂದು ಎಲ್. ಬಿ. ಲೋಯಬ್ ಸೂಚಿಸಿದ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನು ಬಿಟ್ಟಂತೆ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ, ಬೇರೊಂದು ಕರ್ತೃ ಇರಬೇಕೆಂದಾಯಿತು. ಕಿಡಿಯ ಪಥದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳಕು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರಬೇಕೆಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್ ಕಿಡಿಗೆ ಬೇಕಾಗುವ ಅತಿಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಅಯಾನುಗಳು ಪುನಃ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಅಯಾನುಗಳ ರಾಶಿ ಋಣಧ್ರುವದ ಕಡೆಯಿಂದ ಧನಧ್ರುವದ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಯಾನುಗಳ ರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಚೋದಿತಸ್ಥಿತಿಯ ಅಣು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಸ್ಧಿತಿಗೆ ಇಳಿಯುವುದರ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಇದು ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲೆಲ್ಲೂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾರ್ಯ ಮೇಲ್ಮೈಮೇಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇವು ಪುನಃ ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅಯಾನುಗಳ ರಾಶಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಸುಮಾರು 10-8 ಸೆ. ನಲ್ಲಿ ಇಡೀ ಕಿಡಿಪಥ ವಿದ್ಯುದ್ವಾಹಕ ಪಥವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ಒತ್ತಡವಾಯುಮಂಡಲದ ಒತ್ತಡದಷ್ಪಿದ್ದರೆ ಕಿಡಿಪಥ ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ನೇರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 

 

ಚಿತ್ರ-3

 

ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುನ್ಮಂಡಲದಿಂದ ಬೇಕಾಗುವಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದರೆ ಕಿಡಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪ ಅಥವಾ ಮಿಂಚು (ಗ್ಲೋ) ರೂಪವನ್ನು ತಾಳುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುಧ್ರುವಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅಯಾನುಗಳಿರುವುವು. ಅವುಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡುವಿಕೆಯಿಂದ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳು ಪ್ರಚೋದಿತಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಇಳಿಯುವುದರಿಂದ ಕಿಡಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.

(ಪಿ.ಇ.)

 

ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ