லிச்சென்பெர்க் புள்ளிவிவரங்கள்: வரலாறு, தாக்கத்தின் இயற்பியல் கொள்கை

Lichtenberg உருவங்கள் கிளைகள், மரம் போன்ற வடிவங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை உயர் மின்னழுத்த மின் வெளியேற்றங்களை மேற்பரப்பில் அல்லது மொத்த மின்கடத்தா பொருட்களின் உள்ளே அனுப்புவதன் மூலம் பெறப்படுகின்றன.

Lichtenberg இன் முதல் உருவங்கள் இரு பரிமாணங்கள், அவை தூசியிலிருந்து உருவான உருவங்கள். முதல் முறையாக அவர்கள் 1777 இல் ஒரு ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் - பேராசிரியரால் கவனிக்கப்பட்டனர் ஜார்ஜ் கிறிஸ்டோப் லிச்சன்பெர்க்… அவரது ஆய்வகத்தில் மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பிசின் தகடுகளின் மேற்பரப்பில் குடியேறிய வான்வழி தூசி இந்த அசாதாரண வடிவங்களை உருவாக்கியது.

பேராசிரியர் தனது இயற்பியல் மாணவர்களுக்கு இந்த நிகழ்வை நிரூபித்தார், அவர் தனது நினைவுக் குறிப்புகளில் இந்த கண்டுபிடிப்பைப் பற்றி பேசினார். லிச்சென்பெர்க் இதை ஒரு மின்சார திரவத்தின் தன்மை மற்றும் இயக்கத்தை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு புதிய முறையாக எழுதினார்.

லிச்சென்பெர்க்கின் நினைவுக் குறிப்புகளில் இதே போன்ற ஒன்றைப் படிக்கலாம். "இந்த வடிவங்கள் வேலைப்பாடு வடிவத்திலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டவை அல்ல. சில நேரங்களில் கிட்டத்தட்ட எண்ணற்ற நட்சத்திரங்கள், பால்வெளி மற்றும் பெரிய சூரியன்கள் தோன்றும். வானவில்கள் குவிந்த பக்கத்தில் பிரகாசித்தன.

இதன் விளைவாக ஜன்னலில் ஈரப்பதம் உறையும் போது காணக்கூடிய பளபளப்பான கிளைகள். வெவ்வேறு வடிவங்களின் மேகங்கள் மற்றும் வெவ்வேறு ஆழங்களின் நிழல்கள். ஆனால் எனக்கு மிகப் பெரிய அபிப்ராயம் என்னவென்றால், இந்த எண்களை அழிப்பது எளிதல்ல, ஏனென்றால் நான் வழக்கமான முறைகளில் எதையாவது அவற்றை அழிக்க முயற்சித்தேன்.

நான் அழித்த வடிவங்கள் மீண்டும் ஒளிர்வதைத் தடுக்க முடியவில்லை. உருவங்களின் மீது பிசுபிசுப்பான பொருள் பூசப்பட்ட கருப்பு காகிதத்தை வைத்து லேசாக அழுத்தினேன். இதனால் என்னால் உருவங்களை அச்சிட முடிந்தது, அவற்றில் ஆறு ராயல் சொசைட்டிக்கு வழங்கப்பட்டது.

இந்த புதிய வகைப் படங்களைப் பெறுவது எனக்கு மிகவும் மகிழ்ச்சியை அளித்தது, ஏனென்றால் நான் மற்ற விஷயங்களைச் செய்ய அவசரப்பட்டேன், மேலும் இந்த வரைபடங்களை வரையவோ அழிக்கவோ எனக்கு நேரமோ விருப்பமோ இல்லை. «

அவரது அடுத்தடுத்த சோதனைகளில், பேராசிரியர் லிச்சென்பெர்க் பல்வேறு உயர் மின்னழுத்த மின்னியல் சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி, பிசின், கண்ணாடி, கருங்கல் போன்ற பல்வேறு மின்கடத்தாப் பொருட்களின் மேற்பரப்புகளை சார்ஜ் செய்தார்.

பின்னர் அவர் சல்பர் மற்றும் ஈய டெட்ராக்சைடு கலவையை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பரப்புகளில் தூவினார். கந்தகம் (இது கொள்கலனில் உராய்வு மூலம் எதிர்மறையாக சார்ஜ் ஆனது) நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பரப்புகளில் அதிகம் ஈர்க்கப்பட்டது.

அதேபோல், நேர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட உராய்வு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஈய டெட்ராக்சைடு துகள்கள் மேற்பரப்பின் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பகுதிகளுக்கு ஈர்க்கப்பட்டன. வண்ணப் பொடிகள் முன்பு கண்ணுக்குத் தெரியாத மேற்பரப்பு-கட்டப்பட்ட கட்டணங்களின் பகுதிகளுக்கு தெளிவான புலப்படும் வடிவத்தைக் கொடுத்தது மற்றும் அவற்றின் துருவமுனைப்பைக் காட்டியது.

இதனால், மேற்பரப்பின் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பகுதிகள் சிறிய தீப்பொறிகளால் உருவாகின்றன என்பது பேராசிரியருக்குத் தெளிவாகத் தெரிந்தது. நிலையான மின்சாரம்… தீப்பொறிகள், மின்கடத்தா மேற்பரப்பு முழுவதும் மின்னியதும், அதன் மேற்பரப்பின் தனித்தனி பகுதிகளை மின்சாரம் சார்ஜ் செய்தது.

மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் தோன்றிய பிறகு, மின்கடத்தா அதன் இயக்கம் மற்றும் சிதறலைத் தடுக்கிறது என்பதால், மின்கடத்தா நீண்ட நேரம் அங்கேயே இருக்கும். கூடுதலாக, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை தூசி மதிப்புகளின் வடிவங்கள் கணிசமாக வேறுபட்டவை என்று லிச்சென்பெர்க் கண்டறிந்தார்.

நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உயர் மின்னழுத்த கம்பியால் உற்பத்தி செய்யப்படும் வெளியேற்றங்கள் நட்சத்திர வடிவிலான நீண்ட கிளை பாதைகளுடன் இருந்தன, அதே சமயம் எதிர்மறை மின்முனையிலிருந்து வெளியேற்றங்கள் குறுகியதாகவும், வட்டமாகவும், விசிறி வடிவமாகவும், ஷெல் போன்றதாகவும் இருக்கும்.

தூசி நிறைந்த மேற்பரப்பில் காகிதத் தாள்களை கவனமாக வைப்பதன் மூலம், லிச்சென்பெர்க் படங்களை காகிதத்தில் மாற்ற முடியும் என்பதைக் கண்டுபிடித்தார். இவ்வாறு, xerography மற்றும் லேசர் அச்சிடுதல் ஆகியவற்றின் நவீன செயல்முறைகள் இறுதியில் உருவாக்கப்பட்டன.லிச்சென்பெர்க்கின் தூள் உருவங்களிலிருந்து நவீன அறிவியலாக பரிணமித்த இயற்பியலை அவர் நிறுவினார். பிளாஸ்மா இயற்பியல் மீது.

பல இயற்பியலாளர்கள், பரிசோதனையாளர்கள் மற்றும் கலைஞர்கள் அடுத்த இருநூறு ஆண்டுகளில் லிச்சென்பெர்க்கின் புள்ளிவிவரங்களை ஆய்வு செய்தனர். 19 மற்றும் 20 ஆம் நூற்றாண்டுகளின் குறிப்பிடத்தக்க ஆராய்ச்சியாளர்களில் இயற்பியலாளர்கள் அடங்குவர் காஸ்டன் ஆலை மற்றும் பீட்டர் டி. ரைஸ்.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், ஒரு பிரெஞ்சு கலைஞர் மற்றும் விஞ்ஞானி எட்டியென் லியோபோல்ட் ட்ரூவாக்ஸ் உருவாக்கப்பட்டது "ட்ருவெலோ புள்ளிவிவரங்கள்" - இப்போது அறியப்படுகிறது லிச்சென்பெர்க் புகைப்பட உருவங்கள் - பயன்படுத்தி ரம்கோர்ஃப் சுருள் உயர் மின்னழுத்த ஆதாரமாக.

மற்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள் தாமஸ் பர்டன் கின்ரீட் மற்றும் பேராசிரியர்கள் கார்ல் எட்வர்ட் மேக்னுசன், மாக்சிமிலியன் டோப்ளர், பி.ஓ. பெடர்சன் மற்றும் ஆர்தர் வான் ஹிப்பல்.

பெரும்பாலான நவீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் கலைஞர்கள் வெளிப்படும் மங்கலான ஒளியை நேரடியாகப் படம்பிடிக்க புகைப்படத் திரைப்படத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர் மின் வெளியேற்றங்கள்.

ஒரு பணக்கார ஆங்கில தொழிலதிபர் மற்றும் உயர் மின்னழுத்த ஆராய்ச்சியாளர், இறைவன் வில்லியம் ஜி. ஆம்ஸ்ட்ராங் உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் லிச்சென்பெர்க் புள்ளிவிவரங்கள் பற்றிய அவரது சில ஆராய்ச்சிகளை முன்வைக்கும் இரண்டு சிறந்த முழு வண்ண புத்தகங்களை வெளியிட்டார்.

இந்த புத்தகங்கள் இப்போது மிகவும் சிறியதாக இருந்தாலும், ஆம்ஸ்ட்ராங்கின் முதல் புத்தகமான, எலெக்ட்ரிக் மோஷன் இன் ஏர் அண்ட் வாட்டர் வித் தியரிட்டிகல் டிடக்ஷன்ஸ், ஜெஃப் பெஹாரியின் முயற்சியால், நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் மியூசியம் ஆஃப் எலக்ட்ரோதெரபியில் கிடைத்தது.

1920 களின் நடுப்பகுதியில், வான் ஹிப்பல் அதைக் கண்டுபிடித்தார் Lichtenberg புள்ளிவிவரங்கள் உண்மையில் கொரோனா வெளியேற்றங்கள் அல்லது ஸ்ட்ரீமர்கள் எனப்படும் சிறிய மின் தீப்பொறிகள் மற்றும் கீழே உள்ள மின்கடத்தா மேற்பரப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சிக்கலான தொடர்புகளின் விளைவாகும்.

மின் வெளியேற்றங்கள் கீழே உள்ள மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் மின் கட்டணத்தின் தொடர்புடைய "வடிவங்களை" பயன்படுத்துகின்றன, அங்கு அவை தற்காலிகமாக பிணைக்கப்படுகின்றன. பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை அதிகரிப்பது அல்லது சுற்றியுள்ள வாயுவின் அழுத்தத்தைக் குறைப்பது தனிப்பட்ட பாதைகளின் நீளம் மற்றும் விட்டம் அதிகரிப்பதற்கு வழிவகுத்தது என்பதையும் வான் ஹிப்பல் கண்டறிந்தார்.

நேர்மறை லிச்சென்பெர்க் உருவத்தின் விட்டம் அதே மின்னழுத்தத்தில் பெறப்பட்ட எதிர்மறை உருவத்தின் விட்டம் 2.8 மடங்கு அதிகமாக இருப்பதை பீட்டர் ரைஸ் கண்டறிந்தார்.

மின்னழுத்தம் மற்றும் துருவமுனைப்பு ஆகியவற்றின் செயல்பாடாக லிச்சென்பெர்க் புள்ளிவிவரங்களின் அளவிற்கு இடையேயான உறவுகள், உச்ச மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்த பருப்புகளின் துருவமுனைப்பு இரண்டையும் அளவிடுவதற்கு ஆரம்பகால உயர் மின்னழுத்த அளவீடு மற்றும் கிளிடோனோகிராஃப் போன்ற பதிவு கருவிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டன.

சில நேரங்களில் "லிச்சென்பெர்க் கேமரா" என்று அழைக்கப்படும் கிளிடோனோகிராஃப், ஒழுங்கற்ற மின் அலைகளால் ஏற்படும் லிச்சென்பெர்க் உருவங்களின் அளவையும் வடிவத்தையும் புகைப்படமாகப் பிடிக்க முடியும். மின் கம்பிகள் வழியாக காரணமாக மின்னல் மின்னல்கள்.

கிளிடோனோகிராஃபிக் அளவீடுகள் 1930கள் மற்றும் 1940களில் மின்னல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் மின் அமைப்பு வடிவமைப்பாளர்களுக்கு மின்னலால் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தங்களை துல்லியமாக அளவிட உதவியது, இதன் மூலம் மின்னலின் மின் பண்புகள் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்குகிறது.

இந்தத் தகவல் ஆற்றல் பொறியாளர்களை ஆய்வகத்தில் ஒத்த குணாதிசயங்களுடன் "செயற்கை மின்னலை" உருவாக்க அனுமதித்தது, இதனால் அவர்கள் மின்னல் பாதுகாப்பிற்கான வெவ்வேறு அணுகுமுறைகளின் செயல்திறனை சோதிக்க முடியும். அப்போதிருந்து, மின்னல் பாதுகாப்பு அனைத்து நவீன பரிமாற்ற மற்றும் விநியோக அமைப்புகளின் வடிவமைப்பின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறியுள்ளது.

துருவமுனைப்பைப் பொறுத்து வெவ்வேறு அலைவீச்சுகளுடன் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை உயர் மின்னழுத்த நிலைமாற்றங்களின் கிளிடோனோகிராம்களின் எடுத்துக்காட்டுகளை படம் காட்டுகிறது. நேர்மறை Lichtenberg புள்ளிவிவரங்கள் எதிர்மறை உருவங்களை விட விட்டத்தில் பெரியதாக இருப்பதைக் கவனியுங்கள், அதே சமயம் உச்ச மின்னழுத்தங்கள் அதே அளவு இருக்கும்.

இந்தச் சாதனத்தின் புதிய பதிப்பான தியோகிராஃப், தாமதக் கோடுகள் மற்றும் பல கிளிடோனோகிராஃப் போன்ற உணரிகளின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, ஒரு தற்காலிகமான "ஸ்னாப்ஷாட்களை" வரிசையாகப் பிடிக்கிறது, இதனால் பொறியாளர்கள் அதிக மின்னழுத்தத்துடன் ஒட்டுமொத்த நிலையற்ற அலைவடிவத்தைப் பிடிக்க அனுமதிக்கிறது.

இறுதியில் அவை நவீன மின்னணு உபகரணங்களால் முறியடிக்கப்பட்டன என்றாலும், மின்னலின் நடத்தை மற்றும் உயர் மின்னழுத்த பரிமாற்றக் கோடுகளில் ட்ரான்சியன்ட்களை மாற்றுதல் ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்ய 1960களில் தீனோகிராஃப்கள் தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்பட்டன.

என்பது இப்போது தெரிந்தது லிச்சென்பெர்க் புள்ளிவிவரங்கள் வாயுக்களின் மின் முறிவு, இன்சுலேடிங் திரவங்கள் மற்றும் திட மின்கடத்தா ஆகியவற்றின் போது ஏற்படுகின்றன. மின்கடத்தாக்கு மிக அதிக மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது லிச்சென்பெர்க் புள்ளிவிவரங்கள் நானோ விநாடிகளில் உருவாக்கப்படலாம் அல்லது சிறிய (குறைந்த ஆற்றல்) தோல்விகளின் தொடர் காரணமாக அவை பல ஆண்டுகளாக உருவாகலாம்.

மேற்பரப்பில் அல்லது திட மின்கடத்தாக்களுக்குள் எண்ணற்ற பகுதியளவு வெளியேற்றங்கள் பெரும்பாலும் மெதுவாக வளரும், பகுதியளவு 2D மேற்பரப்பு Lichtenberg புள்ளிவிவரங்கள் அல்லது உள் 3D மின் மரங்களை உருவாக்குகின்றன.

2டி மின் மரங்கள் பெரும்பாலும் அசுத்தமான மின் கம்பி மின்கடத்திகளின் மேற்பரப்பில் காணப்படுகின்றன. சிறிய அசுத்தங்கள் அல்லது வெற்றிடங்கள் இருப்பதால் இன்சுலேட்டர்களில் மனித பார்வையில் இருந்து மறைக்கப்பட்ட பகுதிகளிலும் அல்லது இன்சுலேட்டர் உடல் ரீதியாக சேதமடைந்த இடங்களிலும் 3D மரங்கள் உருவாகலாம்.

இந்த பகுதியளவு கடத்தும் மரங்கள் இறுதியில் இன்சுலேட்டரின் முழுமையான மின் செயலிழப்பை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதால், அத்தகைய "மரங்கள்" அவற்றின் வேர்களில் உருவாவதையும் வளர்ச்சியடைவதையும் தடுப்பது அனைத்து உயர் மின்னழுத்த உபகரணங்களின் நீண்ட கால நம்பகத்தன்மைக்கு முக்கியமானது.

தெளிவான பிளாஸ்டிக்கில் லிச்சென்பெர்க்கின் முப்பரிமாண உருவங்கள் முதன்முதலில் 1940களின் பிற்பகுதியில் இயற்பியலாளர்களான ஆர்னோ பிராஷ் மற்றும் ஃபிரிட்ஸ் லாங்கே ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்டன. அவர்கள் புதிதாகக் கண்டுபிடித்த எலக்ட்ரான் முடுக்கியைப் பயன்படுத்தி, பிளாஸ்டிக் மாதிரிகளில் டிரில்லியன் கணக்கான இலவச எலக்ட்ரான்களை செலுத்தினர், இதனால் மின் முறிவு மற்றும் உள் லிச்சென்பெர்க் உருவத்தின் வடிவத்தில் எரிகிறது.

எலக்ட்ரான்கள் - அனைத்து அமுக்கப்பட்ட பொருட்களையும் உருவாக்கும் அணுக்களின் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கருக்களை சுற்றி வரும் சிறிய எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள். பல்ஸ்டு எலக்ட்ரான் பீம் முடுக்கியை இயக்குவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட மார்க்ஸின் பல மில்லியன் டாலர் ஜெனரேட்டரில் இருந்து பிரஷ் மற்றும் லாங்கே உயர் மின்னழுத்த பருப்புகளைப் பயன்படுத்தினர்.

அவற்றின் மின்தேக்கி சாதனம் மூன்று மில்லியன் வோல்ட் துடிப்புகளை உருவாக்க முடியும் மற்றும் 100,000 ஆம்பியர்கள் வரை நம்பமுடியாத உச்ச மின்னோட்டங்களுடன் இலவச எலக்ட்ரான்களின் சக்திவாய்ந்த வெளியேற்றத்தை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது.

வெளிச்செல்லும் உயர் மின்னோட்ட எலக்ட்ரான் கற்றை மூலம் உருவாக்கப்பட்ட அதிக அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட காற்றின் ஒளிரும் பகுதி ராக்கெட் இயந்திரத்தின் நீல-வயலட் சுடரை ஒத்திருந்தது.

தெளிவான பிளாஸ்டிக் தொகுதியில் லிச்சென்பெர்க் உருவங்கள் உட்பட கருப்பு மற்றும் வெள்ளை படங்களின் முழுமையான தொகுப்பு சமீபத்தில் ஆன்லைனில் கிடைக்கிறது.