19ویں صدی کے جینیئس سائنسدان اور موجد مائیکل فیراڈے بجلی، برقی مقناطیسی میدان اور متعلقہ جسمانی مظاہر کے ساتھ اپنے فعال کام کے لیے جانا جاتا ہے۔ اس کی اہم دریافتوں میں سے ایک حفاظتی ڈھانچہ تھا جسے فیراڈے کیج کہتے ہیں۔ ذیل میں، آئیے جائزہ لیتے ہیں کہ یہ کیا ہے اور ایجاد کس عملی قدر کی نمائندگی کرتی ہے۔
مشمولات
فیراڈے کیج کیا ہے؟
فیراڈے کیج ایک باکس ہے جس کی دیواریں اچھی طرح سے چلنے والی دھات کی ہوتی ہیں۔ ڈیزائن کو بیرونی پاور کنکشن کی ضرورت نہیں ہے، لیکن عام طور پر گراؤنڈ ہوتا ہے۔ پنجرے کا جسمانی اثر اس وقت ظاہر ہوتا ہے جب یہ کسی بیرونی عنصر کے سامنے آتا ہے، جو کہ برقی مقناطیسی تابکاری ہے۔
حفاظتی اثر کو ظاہر کرنے والی پہلی تعمیرات میں ایک عام پنجرے کی شکل تھی، جس نے اس رجحان کو اپنا نام دیا تھا۔ درحقیقت، "باکس" کی تار یا سوراخ شدہ دیواریں کسی بند جگہ کے اندر موجود اشیاء یا آلات کے بصری کنٹرول کے لیے آسان ہیں، لیکن انہیں آسانی سے ٹھوس دیواروں سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ مواد conductive ہونا چاہئے.
عمل کا اصول
فیراڈے کیج کی کارروائی اس حقیقت پر مبنی ہے کہ جب یہ موصل میں داخل ہوتا ہے تو چارج اس کی سطح پر تقسیم ہوتا ہے، جبکہ اندر کا حصہ غیر جانبدار رہتا ہے۔ درحقیقت، پورا خلیہ، ایک موصل مواد پر مشتمل ایک واحد موصل ہے، جس کے "سرے" مخالف چارج حاصل کرتے ہیں۔ اس معاملے میں پیدا ہونے والا برقی رو ایک میدان بناتا ہے، جو بیرونی اثرات کی تلافی کرتا ہے۔ اس طرح کے ڈھانچے کے اندرونی حصے میں برقی میدان کی طاقت صفر ہے۔
مزے کی بات یہ ہے کہ اگر سیل کے اندر فیلڈ تیار کی جائے تو اثر بھی کام کرتا ہے۔ تاہم، اس صورت میں، چارج میش یا دیگر conductive جہاز کی اندرونی سطح پر تقسیم کیا جاتا ہے اور باہر گھس نہیں سکتا.
انگریزی بولنے والی اصطلاحات میں، ایک QF "Faraday shield" یعنی "Faraday shield/screen" کی طرح لگتا ہے۔ یہ تصور آلے کے جوہر کو اچھی طرح پکڑتا ہے، جو ایک ڈھال یا حفاظتی سکرین کی طرح، اس پر اثر انداز ہونے والی شعاعوں کی عکاسی کرتا ہے۔ مواد
ذہن میں رکھیں کہ شیلڈنگ اثر صرف متبادل مقناطیسی میدان پر کام کرتا ہے۔ یہ مستقل یا کمزور متبادل مقناطیسی اثرات میں مداخلت نہیں کرتا، جیسے زمین کی قدرتی مقناطیسی صلاحیت۔
اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا فیراڈے چیمبر ہائی فریکوئنسی تابکاری کی عکاسی کرے گا، یہ جاننا کافی ہے کہ گرڈ سیلز کی جسامت (اگر چلانے والا حصہ سیل کی شکل میں بنایا گیا ہے) اور متاثر کرنے والی طول موج کی لمبائی۔ اگر دوسری قدر پہلی سے زیادہ ہو تو ڈیزائن موثر ہے۔
QF اثر کے اطلاق کے دائرے
فیراڈے کے ذریعہ دریافت کیا گیا اثر نہ صرف سائنسی معنی رکھتا ہے بلکہ کافی وسیع عملی اطلاق بھی ہے۔ فیراڈے کیج کی سب سے آسان مثال روزمرہ کی زندگی میں مل سکتی ہے، یہ تقریباً ہر باورچی خانے میں موجود ہے - یہ ایک مائکروویو اوون ہے۔اس کی پانچ باڈی والز کافی موٹی سٹیل کی پلیٹوں سے بنی ہیں اور دروازے کے شیشے کی دو تہوں کے درمیان ایک دھاتی تہہ ہے جس میں سوراخ کرنے والے سوراخ ہیں تاکہ بہتر نمائش ہو سکے۔
آر ایف بوتھ
ریڈیو فریکونسی کیبن ایک کمرہ ہے جو برقی، مقناطیسی اور ریڈیو تابکاری کے اثرات سے الگ تھلگ ہوتا ہے، عام طور پر ایک چھوٹا سا علاقہ۔ اس کی دیواریں، فرش اور چھت اعلیٰ چالکتا والے گرڈ کے ساتھ سرایت کر رہے ہیں جو ایک بند لیکن بیرونی طور پر نظر نہ آنے والا پنجرا بناتے ہیں۔
ایم آر آئی کمرے
طبی MRI سکینر کے طور پر اس طرح کے اعلی صحت سے متعلق آلات کو بیرونی برقی مقناطیسی لہروں سے محتاط تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ باہر کا معمولی اثر مطالعہ کے نتائج کو متاثر کر سکتا ہے، اس لیے جس کمرے میں MRI یونٹ واقع ہے وہ مکمل طور پر محفوظ ہے۔
لیبارٹریز
لیبارٹری کی تحقیق میں، درست نتائج حاصل کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ نہ صرف جدید آلات کا استعمال کیا جائے، بلکہ اسے بیرونی عوامل، جیسے مقناطیسی اور برقی میدانوں سے بھی قابل اعتماد طریقے سے محفوظ رکھا جائے۔
یہ سمجھنا چاہیے کہ صرف مخصوص ذرائع سے دشاتمک شعاعوں سے مراد نہیں ہے بلکہ برقی مقناطیسی شور بھی ہے جو فضا میں خاص طور پر آبادی والے علاقوں میں اور اس کے آس پاس مسلسل موجود رہتے ہیں۔
CF اثر کے ساتھ سازوسامان کی کوالٹیٹو شیلڈنگ کے لیے خصوصی ڈیزائن کے حساب اور پیشہ ورانہ تنصیب کی ضرورت ہوتی ہے۔
حفاظتی سوٹ
ایسے علاقوں میں کام کرنے والے لوگوں کے لیے خصوصی سوٹ تیار کیے گئے ہیں جہاں بجلی کا کرنٹ لگنے کا زیادہ امکان ہے۔ ان کی اوپری تہہ دھات پر مشتمل تانے بانے سے بنی ہوتی ہے اور اسے موصل مواد کے ذریعے جسم سے الگ کیا جاتا ہے۔ بقایا جامد یا برقی کرنٹ کے سامنے آنے کی صورت میں، چارج کٹ کی بیرونی جیکٹ سے نیچے بہہ جاتا ہے۔
ہائی وولٹیج لائنوں پر کام کرتے وقت حفاظتی لباس ناگزیر ہوتا ہے۔ توانائی سے محروم ہونے کے باوجود، وہ کئی کلومیٹر طویل برقی تاروں کی وجہ سے خطرناک سطح کے جامد چارج کو برقرار رکھتے ہیں۔
تفریح کی دنیا میں
اسٹیج پر رنگین ڈیزائن کیا گیا KF اثر بہت شاندار ہے۔اس معاملے میں، اکثر سادہ پنجرا استعمال نہیں کیا جاتا ہے، بلکہ بڑے جالی دار جالی کا بظاہر بے وزن خول یا یہاں تک کہ روایتی لباس سے مشابہہ خصوصی ڈیزائن کردہ سوٹ استعمال کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں کرنٹ کو ہر ممکن حد تک مؤثر طریقے سے فراہم کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر ٹیسلا کوائلز یا اسی طرح کے آلات کے ذریعے، جو الیکٹرو سٹیٹک جنریٹر سے چارج بناتے ہیں۔
اپنے ہاتھوں سے فیراڈے کیج بنانا
روزمرہ کی زندگی میں، مختلف لہروں کے عمل سے گیجٹ کو "چھپانے" کے لیے گھریلو پنجرا بنانا ضروری ہو سکتا ہے جو کہ حساس الیکٹرانک "سٹفنگ" میں خلل پیدا کر سکتے ہیں۔
اس طرح کی تعمیر کا ایک مثال ایک پلائیووڈ باکس ہے جو ایک خاص طریقے سے ختم کیا گیا ہے. چونکہ پلائیووڈ ایک موصل پرت کے طور پر کام کرتا ہے، یہ بالکل صاف اور خشک ہونا چاہیے۔ آپ اپنے ہاتھوں سے ایک باکس جمع کر سکتے ہیں یا ایک ریڈی میڈ لے سکتے ہیں - اہم بات یہ ہے کہ اسے ناخن یا دیگر دھاتی بندھن کے استعمال کے بغیر جمع کیا گیا تھا۔ اسمبلی کئی مراحل میں کی جاتی ہے:
- کھانے کے ورق کو پلائیووڈ کی دیواروں یا ان کے خالی جگہوں کے سائز کے مطابق حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
- مستقبل کے باکس کی سطحیں باہر سے ورق کے ساتھ تراشی جاتی ہیں۔ ایک ہی وقت میں اس کی چمکدار طرف کو باہر کی طرف موڑ دینا چاہیے۔
- دیواروں کو اسکاچ ٹیپ سے اندر سے باندھ دیا گیا ہے، اور کمپیوٹر ماؤس کے لیے چند چٹائیاں باکس کے نیچے رکھی گئی ہیں۔
- احتیاط سے چیک کریں کہ ڑککن کی بند پوزیشن میں، ورق کی تہہ ایک مسلسل خول بناتی ہے، بغیر کسی فرق اور آنسو کے۔
دوسرا متغیر فرض کرتا ہے کہ آپ کے اپنے ہاتھوں سے فیراڈے پنجرے کی بنیاد ایک دھاتی ٹینک (برتن، باکس، باکس، وغیرہ) ہے، جس کے اندر گتے، اسی پلائیووڈ یا دیگر مواد کی موصلیت کا اہتمام کیا جاتا ہے. اس ڈھانچے کے لئے ڑککن کے سخت فٹ کی حالت اوپر بیان کردہ کے مقابلے میں کم اہم نہیں ہے۔
کیا گراؤنڈ کرنا ضروری ہے؟
سی ایف کو گراؤنڈ کرنے کی ضرورت پر کوئی اتفاق رائے نہیں ہے۔بڑے ڈھانچے اور جو خاص طور پر طاقتور برقی مادہ سے متاثر ہو سکتے ہیں انہیں مٹی میں ڈالنا ضروری ہے۔
گراؤنڈ کرنا یقینی طور پر غیر معمولی حالات سے حفاظت کرتا ہے جہاں ایک جمع مضبوط چارج ہوا کے ماحول کو "پنکچر" کر سکتا ہے اور کسی قریبی چیز یا شخص پر حملہ کر سکتا ہے۔
گھریلو فیراڈے کیج کی جانچ کرنا
فیراڈے کیج کے اصول کو عملی طور پر جانچنے کے لیے، کمپیکٹ بیٹری سے چلنے والے ریڈیو ریسیور کا استعمال کرنا سب سے آسان ہے۔ اسے زیادہ سے زیادہ والیوم تک تبدیل کیا جانا چاہئے اور دستیاب سب سے طاقتور ایف ایم چینل پر ٹیون کیا جانا چاہئے۔ اگر سیل کام کرتا ہے تو اس میں موجود ریڈیو خاموش ہو جائے گا۔
اگر آپ ریسیور کو تھوڑا سا بھی سن سکتے ہیں، تو اس کا مطلب ہے کہ سو فیصد شیلڈنگ حاصل نہیں ہوئی ہے، اور آپ کو کنڈکٹیو پرت میں خلا کو تلاش کرنا چاہیے۔
سیل فون خود سے جمع کیمرے کی جانچ کے لیے بھی موزوں ہے۔ ایک بار اندر جانے کے بعد، یہ بیس اسٹیشن سگنلز موصول کرنا بند کر دے گا، یعنی جب آپ اس پر کال کریں گے تو آپ سیلولر آپریٹر کے خودکار مخبر کا متعلقہ پیغام سنیں گے۔
متعلقہ مضامین:
