हीलियम का पता लगाने की नई विधि
हीलियम गुब्बारों, ध्वनि मॉड्यूलेशन, MRI मशीनों और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में अपने अनुप्रयोगों के लिए प्रसिद्ध है। इसकी दुर्लभता और उच्च लागत के कारण, हीलियम रिसाव का शीघ्र पता लगाना अत्यंत महत्वपूर्ण है। हालांकि, हीलियम की रासायनिक निष्क्रियता के कारण, मानक सेंसरों को इसका पता लगाने में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।
पारंपरिक गैस सेंसर
- ये स्पंज की तरह काम करते हैं जो विशिष्ट गैसों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
- विद्युत संकेतों को उत्पन्न करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करना।
- रासायनिक स्थिरता के कारण हीलियम का पता लगाने में यह अप्रभावी है।
- मास स्पेक्ट्रोमेट्री जैसी मौजूदा विधियाँ भारी और महंगी हैं।
नवीन ध्वनिक सेंसर डिजाइन
नानजिंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हीलियम का पता लगाने के लिए एक नया सेंसर विकसित किया है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बजाय ध्वनि तरंगों पर निर्भर करता है।
- ध्वनिक स्थलाकृतिक सामग्रियों पर आधारित, जो ध्वनि को फंसाने के लिए विशिष्ट ज्यामितीय पैटर्न का उपयोग करती हैं।
- इसमें ट्यूबों द्वारा जुड़े कठोर सिलेंडरों से निर्मित परस्पर जुड़े त्रिभुजों और षट्भुजों की कागोम जाली का उपयोग किया जाता है।
- यह ध्वनि तरंगों को उत्पन्न करता है जो त्रिभुज के कोनों पर फंस जाती हैं, जिससे स्थलीय कोने की अवस्थाएं बनती हैं।
पता लगाने की प्रक्रिया
- ध्वनि विभिन्न गैसों में अलग-अलग गति से यात्रा करती है।
- हीलियम के रिसाव से सेंसर की नलियों में ध्वनि तरंगों की गति और आवृत्ति में परिवर्तन हो जाता है।
- आवृत्ति में होने वाले बदलाव हीलियम की सांद्रता निर्धारित करने में सहायक होते हैं।
ध्वनिक दृष्टिकोण के लाभ
- यह टिकाऊ सेंसर 26º सेल्सियस से लेकर -34º सेल्सियस तक के तापमान में काम करता है।
- आर्द्रता में बदलाव के प्रति असंवेदनशील होने के कारण, पुनः अंशांकन की आवश्यकता नहीं होती है।
- स्थलीय स्थिरता बड़े-बड़े छेदों के माध्यम से गैस रिसाव का तेजी से पता लगाने की अनुमति देती है।
- त्रिकोणीय संरचना कोनों पर आवृत्ति परिवर्तन के आधार पर रिसाव की दिशा का त्रिकोणीकरण करने में सक्षम बनाती है।
यह अभूतपूर्व उपकरण चिकित्सा और अंतरिक्ष अन्वेषण जैसे क्षेत्रों में हीलियम संसाधनों के संरक्षण को सरल बनाने और लागत कम करने का वादा करता है।
