روزمرہ کی زندگی اور کام کی جگہ پر جامد بجلی سے تحفظ

ہر انسان کی روزمرہ کی سرگرمی کا تعلق خلا میں اس کی حرکت سے ہے۔ اس کے علاوہ وہ نہ صرف پیدل چلتا ہے بلکہ ٹرانسپورٹ کے ذریعے بھی سفر کرتا ہے۔

ہر حرکت کے دوران، جامد چارجز کی دوبارہ تقسیم ہوتی ہے، جو ہر مادہ کے ایٹموں اور الیکٹرانوں کے درمیان اندرونی توازن کو تبدیل کرتی ہے۔ اس کا تعلق بجلی کے عمل، جامد بجلی کی تشکیل سے ہے۔

ٹھوس میں، چارجز کی تقسیم الیکٹرانوں کی حرکت کی وجہ سے ہوتی ہے، اور مائعات اور گیسوں میں، دونوں الیکٹران اور چارج شدہ آئن۔ یہ سب مل کر ایک ممکنہ فرق کرتے ہیں۔

جامد بجلی کی وجوہات

جامد قوتوں کے ظاہر ہونے کی سب سے عام مثالیں اسکول میں فزکس کے پہلے اسباق میں بیان کی جاتی ہیں، جب وہ اونی کپڑے پر شیشے اور ایبونائٹ کی سلاخوں کو رگڑتے ہیں اور کاغذ کے چھوٹے چھوٹے ٹکڑوں کی کشش کو ظاہر کرتے ہیں۔

ایبونائٹ راڈ پر مرتکز جامد چارجز کے عمل کے تحت پانی کی پتلی ندی کو موڑنے کا تجربہ بھی جانا جاتا ہے۔

روزمرہ کی زندگی میں، جامد بجلی اکثر خود کو ظاہر کرتی ہے:

• جب اونی یا مصنوعی لباس پہننا؛

• قالین اور بیٹم پر ربڑ کے تلوں والے جوتے یا اونی جرابوں میں چلنا؛

• پلاسٹک اشیاء کا استعمال.

صورت حال اس سے بگڑتی ہے:

• احاطے میں خشک ہوا؛

• مضبوط کنکریٹ کی دیواریں، جن سے کثیر المنزلہ عمارتیں بنتی ہیں۔

جامد کیسے پیدا ہوتا ہے۔

عام طور پر، جسمانی جسم میں مثبت اور منفی ذرات کی یکساں تعداد ہوتی ہے، یہی وجہ ہے کہ اس میں توازن پیدا ہوتا ہے، جو اس کی غیر جانبدار حالت کو یقینی بناتا ہے۔ پریشان ہونے پر، جسم ایک خاص نشانی کا برقی چارج حاصل کرتا ہے۔

جامد کا مطلب ہے آرام کی حالت جب جسم حرکت نہ کر رہا ہو۔ پولرائزیشن اس کے مادہ کے اندر ہو سکتی ہے — چارجز کی ایک حصے سے دوسرے حصے میں یا کسی قریبی چیز سے ان کی منتقلی۔

مادہ کی برقی کاری چارجز کے حصول، ہٹانے یا علیحدگی کی وجہ سے ہوتی ہے جب:

• رگڑ یا گردشی قوتوں کی وجہ سے مواد کا تعامل؛

• درجہ حرارت میں تیزی سے کمی؛

• مختلف طریقوں سے شعاع ریزی؛

• جسمانی جسموں کو تقسیم کرنا یا کاٹنا۔

الیکٹرک چارجز آبجیکٹ کی سطح پر یا اس سے کچھ فاصلے پر کئی انٹراٹامک فاصلوں پر تقسیم کیا جاتا ہے۔ بے زمینی لاشوں کے لیے، وہ رابطے کی تہہ کے علاقے میں پھیل جاتے ہیں، اور جو زمین کے سموچ سے جڑے ہوتے ہیں، وہ اس کی طرف بہہ جاتے ہیں۔

جسم سے جامد چارجز کا حصول اور ان کا اخراج بیک وقت ہوتا ہے۔ بجلی فراہم کی جاتی ہے جب جسم کو بیرونی ماحول میں خرچ ہونے سے زیادہ توانائی حاصل ہوتی ہے۔

اس پوزیشن سے ایک عملی نتیجہ نکلتا ہے: جسم کو جامد بجلی سے بچانے کے لیے، اس کے نتیجے میں آنے والے چارجز کو ارتھ لوپ تک نکالنا ضروری ہے۔

جامد بجلی کے تخمینے کے طریقے

جسمانی مادّے، دوسرے اجسام کے ساتھ رگڑ کے ذریعے تعامل کرتے وقت مختلف علامات کے برقی چارجز بنانے کی صلاحیت کے مطابق، ٹریبو الیکٹرک اثر کے پیمانے پر نمایاں ہوتے ہیں۔ ان میں سے کچھ تصویر میں دکھائے گئے ہیں۔

ان کے تعامل کی مثال کے طور پر درج ذیل حقائق کو پیش کیا جا سکتا ہے۔

• خشک قالین پر ربڑ کے تلووں کے ساتھ اونی جرابوں یا جوتوں میں چلنے سے انسانی جسم 5 ÷ -6 kV تک چارج ہو سکتا ہے۔

• خشک سڑک پر چلنے والی کار کی باڈی 10 kV تک کی صلاحیت حاصل کرتی ہے۔

• ڈرائیو بیلٹ جو پللی کو موڑ دیتی ہے اسے 25kV پر چارج کیا جاتا ہے۔

جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، جامد بجلی کی صلاحیت گھریلو حالات میں بھی بہت زیادہ قدروں تک پہنچ جاتی ہے۔ لیکن یہ ہمیں زیادہ نقصان نہیں پہنچاتا، کیونکہ اس میں زیادہ طاقت نہیں ہے، اور اس کا خارج ہونے والا مادہ رابطہ پیڈ کی اعلی مزاحمت سے گزرتا ہے اور اسے ملی ایمپیئر یا اس سے کچھ زیادہ میں ناپا جاتا ہے۔

اس کے علاوہ، یہ ہوا کی نمی کی طرف سے نمایاں طور پر کم ہے. مختلف مواد کے ساتھ رابطے میں جسمانی تناؤ کی مقدار پر اس کا اثر گراف میں دکھایا گیا ہے۔

اس کے تجزیہ سے یہ نتیجہ نکلتا ہے: مرطوب ماحول میں جامد بجلی کم دکھائی دیتی ہے۔ اس لیے اس سے نمٹنے کے لیے مختلف موئسچرائزر استعمال کیے جاتے ہیں۔

فطرت میں، جامد بجلی بہت بڑی ہو سکتی ہے۔جب بادل لمبی دوری پر چلتے ہیں تو ان کے درمیان اہم پوٹینشل جمع ہو جاتی ہے جو کہ بجلی سے ظاہر ہوتی ہے، جس کی توانائی ایک صدی پرانے درخت کو تنے کے ساتھ تقسیم کرنے یا رہائشی عمارت کو جلانے کے لیے کافی ہوتی ہے۔

جب روزمرہ کی زندگی میں جامد بجلی خارج ہوتی ہے، تو ہم انگلیوں کی "چٹکی" محسوس کرتے ہیں، اونی چیزوں سے خارج ہونے والی چنگاریاں دیکھتے ہیں، توانائی اور کارکردگی میں کمی محسوس کرتے ہیں۔ ہمارے جسم کو روزمرہ کی زندگی میں جس کرنٹ کا سامنا کرنا پڑتا ہے اس کا صحت، اعصابی نظام کی حالت پر منفی اثر پڑتا ہے، لیکن اس سے واضح، ظاہری نقصان نہیں ہوتا۔

صنعتی پیمائش کے سازوسامان کے مینوفیکچررز ایسے آلات تیار کرتے ہیں جو آپ کو آلات کے خانوں اور انسانی جسم دونوں پر جمع شدہ جامد چارجز کے وولٹیج کی شدت کا درست تعین کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔

اپنے گھر میں جامد بجلی سے اپنے آپ کو کیسے بچائیں۔

ہم میں سے ہر ایک کو ان عملوں کو سمجھنا چاہیے جو جامد خارج ہونے والے مادہ کو تشکیل دیتے ہیں جو ہمارے جسم کے لیے خطرہ ہیں۔ انہیں معلوم اور محدود ہونا چاہیے۔ اس مقصد کے لیے مختلف تعلیمی سرگرمیاں انجام دی جاتی ہیں جن میں آبادی کے لیے مشہور ٹیلی ویژن پروگرام شامل ہیں۔

ان پر، دستیاب ذرائع کی مدد سے، جامد کشیدگی پیدا کرنے کے طریقے، اس کی پیمائش کے اصول اور احتیاطی تدابیر کو انجام دینے کے طریقے دکھائے گئے ہیں۔

مثال کے طور پر، triboelectric اثر پر غور کرتے ہوئے، بالوں کو کنگھی کرنے کے لیے قدرتی لکڑی کے کنگھی کا استعمال کرنا بہتر ہے، نہ کہ دھات یا پلاسٹک، جیسا کہ زیادہ تر لوگ کرتے ہیں۔ لکڑی میں غیر جانبدار خصوصیات ہیں اور بالوں میں رگڑنے پر چارجز نہیں بنتے ہیں۔

خشک سڑک پر گاڑی چلاتے وقت کار کے جسم سے جامد صلاحیت کو دور کرنے کے لیے، نیچے سے منسلک خصوصی اینٹی سٹیٹک سٹرپس استعمال کی جاتی ہیں۔ ان کی مختلف اقسام فروخت کے لیے وسیع پیمانے پر دستیاب ہیں۔

اگر کار پر ایسا کوئی تحفظ نہیں ہے، تو وولٹیج کی صلاحیت کو دھاتی چیز کا استعمال کرتے ہوئے کیس کی قلیل مدتی گراؤنڈنگ کے ذریعے ہٹایا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر کار کی اگنیشن کلید۔ ایندھن بھرنے سے پہلے اس طریقہ کار پر عمل کرنا خاص طور پر اہم ہے۔

جب مصنوعی مواد سے بنے کپڑوں پر جامد چارج جمع ہو جاتا ہے، تو اسے اینٹی سٹیٹک مرکب کے ساتھ ایک خاص کنٹینر سے بھاپ کا علاج کرکے ہٹایا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، اس طرح کے کپڑے کم استعمال کرنا اور قدرتی مواد جیسے لینن یا کاٹن پہننا بہتر ہے۔

ربڑ کے سولڈ جوتے بھی چارج بنانے میں مدد کرتے ہیں۔ اس میں قدرتی مواد سے بنے اینٹی سٹیٹک انسولز ڈالنا کافی ہے، کیونکہ جسم پر نقصان دہ اثر کم ہو جائے گا۔

موسم سرما میں شہری اپارٹمنٹس کی خشک ہوا کی خصوصیت کے اثرات پر پہلے ہی بات کی جا چکی ہے۔ گھریلو اشیاء پر رکھے ہوئے خصوصی ہیومیڈیفائر یا گیلے کپڑے کے چھوٹے چھوٹے ٹکڑے ماحول کو بہتر بناتے ہیں اور جامد بجلی کی تشکیل کو کم کرتے ہیں۔ لیکن گھر کے اندر باقاعدگی سے گیلی صفائی آپ کو بروقت طریقے سے برقی ذرات اور دھول کو ہٹانے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ اپنے آپ کو بچانے کے بہترین طریقوں میں سے ایک ہے۔

گھریلو برقی آلات بھی آپریشن کے دوران باکس پر جامد چارجز جمع کر لیتے ہیں۔بلڈنگ سرکٹ کے مشترکہ گراؤنڈ سے منسلک ایکوپوٹینشل بانڈنگ سسٹم ان کے اثرات کو کم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔یہاں تک کہ ایک سادہ ایکریلک باتھ ٹب یا اسی داخل کے ساتھ کاسٹ آئرن کا پرانا ڈھانچہ بھی جامد عمل سے مشروط ہے اور اسے اس طرح محفوظ کیا جانا چاہیے۔

پیداوار میں جامد بجلی کے خلاف تحفظ کیسے کیا جاتا ہے؟

وہ عوامل جو الیکٹرانک آلات کی کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔

سیمی کنڈکٹر مواد کی تیاری میں پیدا ہونے والے اخراج بہت زیادہ نقصان پہنچا سکتے ہیں، آلات کی برقی خصوصیات میں خلل ڈال سکتے ہیں یا انہیں مکمل طور پر غیر فعال کر سکتے ہیں۔

پیداوار کی ترتیبات میں، تصرف صوابدیدی ہوسکتا ہے اور اس کا انحصار متعدد مختلف عوامل پر ہوتا ہے:

• موصول ہونے والی صلاحیت کی اقدار؛

• توانائی کی صلاحیت؛

• رابطوں کی برقی مزاحمت؛

• عارضی کی قسم؛

• دیگر حادثات.

اس صورت میں، ابتدائی وقت میں دس نینو سیکنڈ کے آرڈر پر، خارج ہونے والا کرنٹ زیادہ سے زیادہ بڑھ جاتا ہے اور پھر 100-300 ns کے اندر کم ہو جاتا ہے۔

آپریٹر کے جسم کے ذریعے سیمی کنڈکٹر ڈیوائس پر جامد خارج ہونے والے مادہ کی نوعیت تصویر میں دکھائی گئی ہے۔

کرنٹ کی شدت اس سے متاثر ہوتی ہے: کسی شخص کے ذریعے جمع ہونے والے چارج کی صلاحیت، اس کے جسم کی مزاحمت اور رابطہ پیڈز۔

برقی آلات کی تیاری میں، زمینی سطحوں کے ذریعے رابطوں کی تشکیل کی وجہ سے آپریٹر کی مداخلت کے بغیر جامد خارج ہونے والا مادہ پیدا کیا جا سکتا ہے۔

اس صورت میں، ڈسچارج کرنٹ ڈیوائس کیس کے ذریعے جمع ہونے والی چارج کی گنجائش اور تشکیل شدہ کانٹیکٹ پیڈز کی مزاحمت سے متاثر ہوتا ہے۔ اس صورت میں، حوصلہ افزائی ہائی وولٹیج کی صلاحیت اور خارج ہونے والا کرنٹ بیک وقت ابتدائی فوری طور پر سیمی کنڈکٹر کو متاثر کرتا ہے۔

اس طرح کے ایک پیچیدہ اثر کی وجہ سے، نقصان ہو سکتا ہے:

1۔خاص طور پر، جب عناصر کی کارکردگی اس حد تک کم ہو جائے کہ وہ ناقابل استعمال ہو جائیں؛

2. پوشیدہ — آؤٹ پٹ پیرامیٹرز کو کم کر کے، بعض اوقات فیکٹری کی قائم کردہ خصوصیات کے اندر بھی آتے ہیں۔

دوسری قسم کی خرابیوں کا پتہ لگانا مشکل ہے: وہ اکثر کام کے دوران پیداوری کے نقصان کو متاثر کرتے ہیں۔

ہائی سٹیٹک وولٹیج کے عمل سے اس طرح کے نقصان کی ایک مثال ڈائیوڈ KD522D اور انٹیگریٹڈ سرکٹ KR1005VI1 LSI پر لاگو وولٹ ایمپیئر خصوصیات کے انحراف پلاٹوں سے دکھائی دیتی ہے۔

براؤن لائن نمبر 1 سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کے پیرامیٹرز کو بڑھاتے ہوئے وولٹیج کے ساتھ ٹیسٹ سے پہلے دکھاتی ہے، اور منحنی خطوط نمبر 2 اور 3 بڑھتی ہوئی حوصلہ افزائی کی صلاحیت کے زیر اثر اپنی کمی کو ظاہر کرتے ہیں۔ کیس #3 میں، اس کا بڑا اثر ہوتا ہے۔

مندرجہ ذیل اعمال کی وجہ سے نقصان ہو سکتا ہے:

• زیادہ تخمینہ شدہ حوصلہ افزائی وولٹیج جو سیمی کنڈکٹر آلات کی ڈائی الیکٹرک پرت کو توڑتا ہے یا کرسٹل ڈھانچہ کو توڑتا ہے۔

• اعلی موجودہ کثافت اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے مواد کے پگھلنے اور آکسائڈ کی تہہ کو جلانے کا باعث بنتی ہے؛

• ٹیسٹ، الیکٹریکل تھرمل ٹریننگ۔

پوشیدہ نقصان کام کو فوری طور پر نہیں بلکہ کئی مہینوں یا سالوں کے کام کے بعد متاثر کر سکتا ہے۔

پیداوار میں ESD تحفظ کو انجام دینے کے طریقے

صنعتی آلات کی قسم پر منحصر ہے، آپریبلٹی کو برقرار رکھنے کے درج ذیل طریقوں میں سے ایک یا ان کے امتزاج کا استعمال کیا جاتا ہے:

1. الیکٹرو اسٹاٹک چارجز کی تشکیل کو ختم کرنا؛

2. کام کی جگہ پر ان کا داخلہ روکنا؛

3. ڈسچارج کی کارروائی کے لیے آلات اور لوازمات کی مزاحمت میں اضافہ۔

طریقے # 1 اور # 2 آپ کو ایک کمپلیکس میں مختلف آلات کے ایک بڑے گروپ کی حفاظت کرنے کی اجازت دیتے ہیں، اور # 3 انفرادی آلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

سازوسامان کی آپریٹیبلٹی کو برقرار رکھنے میں اعلی کارکردگی اسے فیراڈے کیج میں رکھ کر حاصل کی جاتی ہے، ایک ایسی جگہ جس کے چاروں طرف سے زمینی لوپ سے جڑے دھاتی میش کے باریک جال سے گھرا ہوا ہے۔ بیرونی برقی میدان اس کے اندر نہیں گھستے اور اس میں جامد مقناطیس ہوتا ہے۔

شیلڈ کیبلز اس اصول پر کام کرتی ہیں۔

جامد کارروائی کے خلاف تحفظ کو نفاذ کے اصولوں کے مطابق درجہ بندی کیا گیا ہے:

• جسمانی اور مکینیکل؛

• کیمیائی

• تعمیری اور تکنیکی طور پر۔

پہلے دو طریقے آپ کو جامد چارجز کی تشکیل کو روکنے یا کم کرنے اور ان کی نکاسی کی رفتار کو بڑھانے کی اجازت دیتے ہیں۔ تیسرا طریقہ آلات کو چارجز کے اثرات سے بچاتا ہے، لیکن ان کی نکاسی کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

آپ فضلہ کی نکاسی کو بہتر بنا سکتے ہیں:

• ایک تاج بنانا؛

• مواد کی چالکتا میں اضافہ جس پر چارجز جمع ہوتے ہیں۔

ان مسائل کو حل کریں:

• ہوا ionization؛

• کام کرنے والی سطحوں میں اضافہ؛

• بہترین والیومیٹرک چالکتا کے ساتھ مواد کا انتخاب۔

ان کے نفاذ کی بدولت، پہلے سے تیار ہائی ویز کو جامد چارجز کو گراؤنڈ سرکٹ پر لے جانے کے لیے بنایا گیا ہے، آلات کے کام کرنے والے عناصر پر ان کے اثرات کو چھوڑ کر۔ اس معاملے میں، اس بات کو مدنظر رکھا جاتا ہے کہ بنائے گئے راستے کی کل برقی مزاحمت 10 اوہم سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔

اگر مواد میں زبردست مزاحمت ہوتی ہے تو پھر تحفظ دوسرے طریقوں سے کیا جاتا ہے۔ بصورت دیگر، سطح پر چارجز جمع ہونا شروع ہو جاتے ہیں، جو زمین کے ساتھ رابطے پر خارج ہو سکتے ہیں۔

الیکٹرانک آلات کی دیکھ بھال اور ایڈجسٹمنٹ میں مصروف آپریٹر کے کام کی جگہ پر پیچیدہ الیکٹرو اسٹاٹک تحفظ کے نفاذ کی ایک مثال تصویر میں دکھائی گئی ہے۔

ٹیبل کی سطح کو کنیکٹنگ تار اور خصوصی ٹرمینلز کا استعمال کرتے ہوئے ایک کنڈکٹیو پیڈ کے ذریعے گراؤنڈ لوپ سے جوڑا جاتا ہے۔ آپریٹر خاص لباس میں کام کرتا ہے، کنڈکٹیو تلووں کے ساتھ جوتے پہنتا ہے اور ایک خاص نشست والی کرسی پر بیٹھتا ہے۔ یہ تمام اقدامات زمین پر جمع شدہ چارجز کو مؤثر طریقے سے ٹھکانے لگانا ممکن بناتے ہیں۔

کام کرنے والے ایئر آئنائزرز نمی کو کنٹرول کرتے ہیں، جامد بجلی کی صلاحیت کو کم کرتے ہیں۔ ان کا استعمال کرتے وقت، اس بات کو مدنظر رکھا جاتا ہے کہ ہوا میں پانی کے بخارات کا بڑھتا ہوا مواد انسانی صحت کو بری طرح متاثر کرتا ہے۔ لہذا وہ اسے 40 فیصد کے قریب رکھنے کی کوشش کرتے ہیں۔

اس کے علاوہ، ایک مؤثر طریقہ کمرے کی باقاعدگی سے وینٹیلیشن یا اس میں وینٹیلیشن سسٹم کا استعمال ہو سکتا ہے، جب ہوا فلٹرز سے گزرتی ہے، آئنائز اور مکس ہوتی ہے، اس طرح نتیجے میں آنے والے چارجز کو بے اثر کرنا یقینی بناتا ہے۔

انسانی جسم کی طرف سے پیدا ہونے والی صلاحیت کو کم کرنے کے لیے، اینٹی سٹیٹک کپڑوں اور جوتوں کے سیٹ کی تکمیل کے لیے کڑا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ وہ ایک کنڈکٹو بینڈ پر مشتمل ہوتے ہیں جو کندھے سے بکسوا کے ساتھ جڑا ہوتا ہے۔ مؤخر الذکر زمینی تار سے جڑا ہوا ہے۔

اس طریقے سے انسانی جسم میں بہنے والا کرنٹ محدود ہو جاتا ہے۔ اس کی قیمت ایک ملی ایمپ سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ بڑی قدریں درد اور برقی چوٹ کا سبب بن سکتی ہیں۔

چارج کے زمین پر خارج ہونے کے دوران، ایک سیکنڈ میں اس کے خارج ہونے کی شرح کو یقینی بنانا ضروری ہے۔اس مقصد کے لیے کم برقی مزاحمت کے ساتھ فرش کا احاطہ استعمال کیا جاتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر بورڈز اور الیکٹرانک اجزاء کے ساتھ کام کرتے وقت، جامد بجلی سے ہونے والے نقصان سے تحفظ بھی فراہم کیا جاتا ہے:

• معائنہ کے دوران الیکٹرانک بورڈز اور بلاکس کے ٹرمینلز سے زبردستی بائی پاس کرنا؛

• زمینی کام کرنے والے سروں کے ساتھ ٹولز اور سولڈرنگ آئرن کا استعمال۔

گاڑیوں پر موجود آتش گیر مائعات کے کنٹینرز کو دھاتی زنجیر سے مٹی میں ڈالا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ ہوائی جہاز کا جسم دھاتی کیبلز سے لیس ہے جو لینڈنگ کے دوران جامد بجلی سے تحفظ کا کام کرتا ہے۔