स्मोक डिटेक्टर कैसे काम करते हैं

सभी स्मोक डिटेक्टरों में दो बुनियादी भाग होते हैं: धुएं को महसूस करने के लिए एक सेंसर और लोगों को जगाने के लिए एक बहुत तेज़ इलेक्ट्रॉनिक हॉर्न। स्मोक डिटेक्टर 9-वोल्ट बैटरी या 120-वोल्ट हाउस करंट को चला सकते हैं।

इस लेख में, हम आज उपयोग किए जाने वाले दो सबसे सामान्य प्रकार के स्मोक डिटेक्टरों की जांच करेंगे: फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर और आयनीकरण डिटेक्टर। और, हम एक आयनीकरण संसूचक के अंदर भी एक नज़र डालेंगे।

आइए फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरों से शुरू करें।

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अंतर्वस्तु

1. फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर
2. आयनीकरण डिटेक्टर: आयनीकरण विकिरण
3. आयनीकरण डिटेक्टर: आयनीकरण चैंबर
4. एक आयनीकरण धुआँ डिटेक्टर के अंदर

कभी-कभी, आप एक दुकान में चलेंगे और जैसे ही आप दहलीज पार करेंगे, घंटी बज जाएगी। अगर आप देखेंगे तो आप अक्सर देखेंगे कि फोटो बीम डिटेक्टर का इस्तेमाल किया जा रहा है। दुकान के एक तरफ दरवाजे के पास एक प्रकाश है (या तो एक सफेद रोशनी और एक लेंस या एक कम शक्ति वाला लेजर ), और दूसरी तरफ एक फोटोडेटेक्टर है जो प्रकाश को "देख" सकता है।

जब आप प्रकाश की किरण को पार करते हैं, तो आप उसे अवरुद्ध कर देते हैं। फोटोडेटेक्टर प्रकाश की कमी को भांप लेता है और घंटी बजाता है। आप कल्पना कर सकते हैं कि इसी प्रकार का सेंसर स्मोक डिटेक्टर के रूप में कैसे कार्य कर सकता है। यदि कभी दुकान में इतना धुंआ हो जाता है कि प्रकाश पुंज को पर्याप्त रूप से अवरुद्ध कर सकता है, तो घंटी बज जाएगी। लेकिन यहां दो समस्याएं हैं:

अलार्म बजने से पहले बहुत अधिक धुंआ होना चाहिए - धुंआ इतना गाढ़ा होना चाहिए कि वह प्रकाश को पूरी तरह से रोक सके। ऐसा करने में काफी धुंआ लगता है।

इसलिए फोटोइलेक्ट्रिक स्मोक डिटेक्टर एक अलग तरीके से प्रकाश का उपयोग करते हैं। स्मोक डिटेक्टर के अंदर एक प्रकाश और एक सेंसर होता है, लेकिन वे एक दूसरे से 90 डिग्री के कोण पर स्थित होते हैं, जैसे:

सामान्य स्थिति में, बाईं ओर के प्रकाश स्रोत से प्रकाश सीधे पार हो जाता है और सेंसर से चूक जाता है। जब धुआं कक्ष में प्रवेश करता है, हालांकि, धुएं के कण प्रकाश को बिखेरते हैं और कुछ मात्रा में प्रकाश सेंसर को हिट करता है:

इसके बाद सेंसर स्मोक डिटेक्टर में हॉर्न को बंद कर देता है।

फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर धुएँ के रंग की आग को भांपने में बेहतर होते हैं , जैसे कि सुलगता हुआ गद्दा।

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आयनीकरण धुआँ संसूचक धुएँ का पता लगाने के लिए एक आयनीकरण कक्ष और आयनकारी विकिरण के स्रोत का उपयोग करते हैं । इस प्रकार का स्मोक डिटेक्टर अधिक सामान्य है क्योंकि यह आग की लपटों से उत्पन्न होने वाले धुएं की कम मात्रा का पता लगाने के लिए सस्ता और बेहतर है।

एक आयनीकरण डिटेक्टर के अंदर की एक छोटी राशि (शायद 1 / 5000th एक ग्राम का) है रेडियोऐक्टिव-241 । रेडियोधर्मी तत्व रेडियोऐक्टिव 432 वर्ष की एक आधा जीवन है, और का एक अच्छा स्रोत है अल्फा कण ।

संसूचक में अमरीकियम की मात्रा के बारे में बात करने का एक अन्य तरीका यह है कि एक विशिष्ट संसूचक में अमरीकियम-241 का 0.9 माइक्रोक्यूरी होता है। एक क्यूरी परमाणु सामग्री के लिए माप की एक इकाई है। यदि आप अपने हाथ में किसी चीज़ की क्यूरी पकड़ रहे हैं, तो आपके पास ऐसी सामग्री है जो प्रति सेकंड 37, 000,000,000 परमाणु परिवर्तनों से गुजरती है। आम तौर पर, इसका मतलब है कि नमूने में 37 अरब परमाणु क्षय हो रहे हैं और प्रति सेकंड परमाणु विकिरण (जैसे अल्फा कण) का एक कण उत्सर्जित कर रहे हैं। रेडियम तत्व का एक ग्राम लगभग 1 क्यूरी गतिविधि उत्पन्न करता है (मैरी क्यूरी, जिस महिला के नाम पर क्यूरी का नाम रखा गया है, उसने रेडियम का उपयोग करके अपना अधिकांश शोध किया)।

(परमाणु सामग्री और परमाणु विकिरण की विस्तृत व्याख्या के लिए, देखें कि परमाणु विकिरण कैसे काम करता है ।)

आइए अब आयनीकरण कक्ष पर एक नजर डालते हैं।

एक आयनीकरण कक्ष बहुत सरल है। इसमें दो प्लेट होते हैं जिनमें वोल्टेज होता है, साथ ही आयनकारी विकिरण के रेडियोधर्मी स्रोत के साथ, इस तरह:

अमेरिकियम द्वारा उत्पन्न अल्फा कणों में निम्नलिखित गुण होते हैं: वे कक्ष में हवा के ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं को आयनित करते हैं। "आयनीकरण" का अर्थ है "एक इलेक्ट्रॉन को बंद करना।" जब आप एक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को हटाते हैं , तो आप एक मुक्त इलेक्ट्रॉन (एक नकारात्मक चार्ज के साथ) और एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन (एक सकारात्मक चार्ज के साथ) गायब हो जाते हैं। नकारात्मक इलेक्ट्रॉन एक सकारात्मक वोल्टेज के साथ प्लेट की ओर आकर्षित होता है, और सकारात्मक परमाणु एक नकारात्मक वोल्टेज के साथ प्लेट की ओर आकर्षित होता है (चुंबक की तरह ही विपरीत आकर्षित होता है)। स्मोक डिटेक्टर में इलेक्ट्रॉनिक्स विद्युत प्रवाह की छोटी मात्रा को महसूस करते हैं जो इन इलेक्ट्रॉनों और आयनों को प्लेटों की ओर ले जाने का प्रतिनिधित्व करते हैं।

जब धुआं आयनीकरण कक्ष में प्रवेश करता है, तो यह इस धारा को बाधित करता है - धुएं के कण आयनों से जुड़ जाते हैं और उन्हें बेअसर कर देते हैं। स्मोक डिटेक्टर प्लेटों के बीच करंट में गिरावट को भांप लेता है और हॉर्न को बंद कर देता है।

अलार्म की बात करें तो, जब भी "परमाणु विकिरण" शब्द का प्रयोग किया जाता है, तो कई लोगों के दिमाग में अलार्म बज जाता है। स्मोक डिटेक्टर में रेडिएशन की मात्रा बेहद कम होती है। यह मुख्य रूप से अल्फा विकिरण भी है । अल्फा विकिरण कागज की एक शीट में प्रवेश नहीं कर सकता है, और यह कई सेंटीमीटर हवा से अवरुद्ध है। स्मोक डिटेक्टर में एमरिकियम केवल एक खतरा पैदा कर सकता है यदि आप इसे श्वास लेते हैं। इसलिए, आप धूम्रपान संसूचक में अमरीकियम के साथ खेलना नहीं चाहते हैं, उस पर ताक-झांक करते हैं, या उसे किसी भी तरह से परेशान करते हैं, क्योंकि आप नहीं चाहते कि वह हवा में उड़े। अधिक जानकारी के लिए देखें कि परमाणु विकिरण कैसे काम करता है ।

अब, आइए एक आयनीकरण स्मोक डिटेक्टर के अंदर एक नज़र डालते हैं।

यहाँ एक विशिष्ट स्मोक डिटेक्टर का बाहरी भाग कैसा दिखता है।

जब आप कवर को हटाते हैं, तो आप पाते हैं कि स्मोक डिटेक्टर बहुत आसान है। इसमें एक मुद्रित सर्किट बोर्ड होता है ( मुद्रित सर्किट बोर्डों की व्याख्या के लिए एक रिमोट कंट्रोल के अंदर लेख देखें ), एक आयनीकरण कक्ष (निम्न चित्र में ऊपर दाईं ओर चांदी का सिलेंडर) और एक इलेक्ट्रॉनिक हॉर्न (पीतल की ओर पीतल का सिलेंडर) निम्न चित्र में नीचे दाईं ओर):

यहाँ बोर्ड का क्लोज़-अप है:

और बोर्ड के नीचे:

आयनीकरण कक्ष एक एल्यूमीनियम है जिसमें आयनीकरण स्रोत हो सकता है । आप देख सकते हैं कि कैन में हवा के प्रवाह की अनुमति देने के लिए स्लॉट हैं। कैन स्वयं आयनीकरण कक्ष की नकारात्मक प्लेट के रूप में कार्य करता है ।

कैन के नीचे एक सिरेमिक धारक होता है जिसमें आयनीकरण कक्ष की सकारात्मक प्लेट होती है। उस प्लेट के नीचे आयनीकरण स्रोत है, जिसे आप सुनिश्चित करना चाहते हैं कि परेशान न हो ।

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