વાયુભારિત ડાયોડ

વાયુભારિત ડાયોડ : નીચા દબાણે નિષ્ક્રિય વાયુ ભરેલો તાપાયનિક (thermionic) કૅથોડવાળો ડાયોડ. કેટલીક વખત આવા ડાયોડમાં પારદ-બાષ્પ (mercury vapour) પણ ભરવામાં આવે છે. પારદ-બાષ્પની બાબતે, નિર્વાત કરેલી કાચની નળીમાં પારાના એકાદ-બે ટીપાં દાખલ કરવામાં આવે છે. તે પછી, નળીથી અંદરનું દબાણ પારદ-બાષ્પના ઠારણ (સંઘનન) તાપમાનનું વિધેય બને છે. અત્રે, દબાણ અને તાપમાનનો સંબંધ આકૃતિ 1 વડે દર્શાવવામાં આવ્યો છે. સામાન્ય સંકારક (operating) સ્થિતિ દરમિયાન, નળીનું તાપમાન પરિસરના તાપમાન કરતાં 15થી 20° સે. વધારે રાખવામાં આવે છે. આને પરિવેશી (ambient) તાપમાન કહે છે.

વાયુભારિત ડાયોડમાં ઇલેક્ટ્રૉનનો ભરાવો થતાં કૅથોડ અને પ્લેટ વચ્ચે અવકાશભાર (space charge) પેદા થાય છે. આવા વાયુભારિત ડાયોડમાં વાયુનું કાર્ય આયનો પૂરા પાડવાનું હોય છે, જેથી આવા આયનો અને અવકાશભાર વચ્ચે તટસ્થીકરણ પેદા થાય. પરિણામે નિર્વાત નળીમાં જરૂર હોય તેના કરતાં નીચા વિદ્યુત-સ્થિતિમાને વિદ્યુતપ્રવાહ મળી રહે છે. પરિપથ વડે સંતૃપ્ત પ્રવાહ કરતાં વધુ પ્રવાહની જરૂરિયાત પડે ત્યારે વાયુ-પ્રવર્ધન(amplification)ની ઘટના જોવા મળે છે. કૅથોડ સાથે ધન આયનો અથડાતાં આવું બને છે. આ સંજોગોમાં કૅથોડના વિભવ-પાત(potential drop)માં વધારો થાય છે. કૅથોડના વિઘટન-વિભવ (disintigration potential) કરતાં નળીનો વોલ્ટતા-પાત (tube-drop) વધવો જોઈએ નહિ. ઑક્સાઇડ-આવરિત અથવા થૉરિયેટેડ-ટંગસ્ટન કૅથોડવાળા પારદ-બાષ્પ ડાયોડમાં આ વિભવ 22 વોલ્ટ જેટલો હોય છે; નહિતર તો ધનઆયનોના મારાથી કૅથોડને નુકસાન થાય છે.

વ્યાપારી ધોરણે વપરાતા પારદ-બાષ્પ ભરેલ ડાયોડ આકૃતિ 2માં દર્શાવેલ છે.

ભારે દબાણે વાયુભારિત ડાયોડ : આર્ગનવાયુ અથવા 5 સેમી. દબાણે આર્ગન અને પારાના મિશ્રણવાળા ડાયોડ ઉપલબ્ધ હોય છે. આવી નળીનો કૅથોડ ટૂંકો, ભારે થૉરિયેટેડ-ટંગસ્ટન અથવા ઑક્સાઇડ-આવરિત ફિલામેન્ટ ધરાવે છે અને તેને ભારે ગ્રૅફાઇટ ઍનોડની નજીક રાખવામાં આવે છે. ટુન્ગર (tunger) અથવા રેક્ટિગૉન(rectigon)ના નામે જાણીતી આ નળીઓ (ડાયોડ) સંગ્રાહક બૅટરીઓના ચાર્જર તરીકે વ્યાપક ધોરણે વપરાય છે.

ડાયોડમાં ઊંચા દબાણે ભરેલો વાયુ બેવડું કામ કરે છે. એક તો, તે અવકાશભાર ઘટાડવા માટે ધન આયનોનો પુરવઠો પૂરો પાડે છે. બીજું, ફિલામેન્ટના આવરણના અથવા થોરિયમના બાષ્પીભવનને અટકાવે છે. આ મુદ્દો અત્યંત મહત્ત્વનો છે; કારણ કે વધુ પ્રવાહ મેળવવા માટે ફિલામેન્ટને ઊંચા તાપમાને કાર્ય કરવાનું હોય છે. આવી નળીઓમાં ઊંચા દબાણવાળો વાયુ તેમની ઉપર મર્યાદાઓ લાદે છે અને તેમનું કાર્ય માત્ર નીચા વિદ્યુત-વિભવ માટે મર્યાદિત રહે છે.

શીતલ આનંદ પટેલ