تعاون
فن
خوبصورتی اور تندرستی
دستکاری
ثقافت اور تاریخ
تفریح
ماحول
خوراک اور مشروبات
ریورس انجینئرنگ
سائنسز
کھیل
ٹیکنالوجی
پہننے والے آلات
بوورز گھومنے والی اینوڈ ایکس رے ٹیوب
English
Emma

تخلیق کار

Emma

8. ستمبر 2026SE
58
0
0
0
0

بوورز گھومنے والی اینوڈ ایکس رے ٹیوب

کولج کی 1913 کی ٹیوب نے برقی مسئلہ حل کیا: گرم فلامنٹ کرنٹ مقرر کرتا ہے، لہذا آپریٹر آخرکار شہتیر کو کنٹرول کرتا ہے بجائے اس کے کہ گیس کے تھیلے سے مذاکرات کرے۔ اس نے جو دیا وہ ایک **حرارتی** مسئلہ تھا، اور ایک سفاک مسئلہ۔ ایکس رے ٹیوب میں ڈالی گئی توانائی کا صرف تقریباً ایک فیصد ایکس رے کی صورت میں باہر نکلتا ہے۔ باقی حرارت بن جاتی ہے، جو تقریباً دو ملی میٹر چوڑے فوکل اسپاٹ میں پہنچتی ہے۔ 100 kV اور 400 mA پر یہ تقریباً 40 کلوواٹ ہے جو ایک چاول کے دانے سے چھوٹے رقبے میں پہنچتی ہے - ہاٹ پلیٹ کی پاور کثافت سے سیکڑوں گنا زیادہ، ٹنگسٹن میں۔ اسپاٹ آہستہ آہستہ گرم نہیں ہوتا۔ یہ گڑھے دار ہو جاتا ہے، پھر پگھل جاتا ہے، اور گڑھے دار اینوڈ ٹیوب کی باقی عمر کے لیے دھندلا اور غیر متناسب شہتیر پیدا کرتا ہے۔ فلپس میں البرٹ بوورز کا جواب یہ تھا کہ شہتیر کو ایک ہی جگہ دو بار نہ لگنے دیا جائے۔ **US 1,933,005** "X-ray tube"، جو 13 مارچ 1930 کو داخل کیا گیا اور 31 اکتوبر 1933 کو منظور ہوا: ہدف کو ایک ڈسک پر رکھیں اور گھمائیں، تاکہ شہتیر ایک نقطے کے بجائے تازہ دھات کا دائرہ بنائے۔ پیٹنٹ اسے صاف بیان کرتا ہے - "since the bombarded surface of the anticathode is materially larger than in tubes of the type having a concentrated focal spot which is formed on a stationary anticathode, such tubes present the advantage that a much higher load may be applied"۔ یہ 1929 سے Rotalix کے نام سے فروخت ہوئی۔ **دلچسپ حصہ یہ ہے کہ اسے کیسے چلایا جاتا ہے۔** آپ ویکیوم ٹیوب کی دیوار سے شافٹ گزار کر ویکیوم برقرار نہیں رکھ سکتے۔ لہذا اینوڈ ایک روٹر پر نصب ہوتا ہے جو لفافے کے INSIDE مہربند ہوتا ہے، اور پیٹنٹ دعویٰ کرتا ہے "a metallic stator carrying magnetic coils for imparting rotative motion to said anode and arranged without the tube" - ایک انڈکشن موٹر جس کا اسٹیٹر شیشے کے باہر ہے اور روٹر اندر ہے، جو صرف مقناطیسی میدان سے جڑے ہیں۔ دیوار سے کچھ بھی نہیں گزرتا۔ **یہ وہ ہے جو آپ بنائیں گے۔** ایکس رے ٹیوب نہیں - یہ بلیو پرنٹ کسی کو ionising radiation بنانے نہیں کہتا - بلکہ وہ اصل میکانزم جو بوورز نے پیٹنٹ کیا: ایک سیل شدہ شیشے کے جار کے باہر کا اسٹیٹر، اندر روٹر کو گھماتا ہوا، ان کے درمیان کوئی رابطہ نہیں۔ یہ وہی موٹر ہے، اسی کام کرنے کے اصول پر، اور آپ اس کی رفتار، سلپ اور رن اپ کا وقت ناپیں گے۔
درمیانہ
3 گھنٹے

ہدایات

1

دو مرحلہ اسٹیٹر کو وائنڈ کریں

ایک انڈکشن موٹر کو ایک مقناطیسی میدان کی ضرورت ہوتی ہے جو ROTATES۔ ایک دوسرے کے سامنے رکھے گئے اور ایک ساتھ چلائے گئے دو کوائل ایک میدان نہیں بناتے - وہ ایک ایسا میدان بناتے ہیں جو ایک لکیر کے ساتھ آگے پیچھے دھڑکتا ہے، جو روٹر کو ہلا تو دے گا مگر کبھی گھمائے گا نہیں۔ آپ کو کم از کم دو جوڑوں کی ضرورت ہے، جو ایک دوسرے سے زاویہ قائمہ پر ہوں اور فیز سے باہر چلائے جائیں۔ چار کوائل، تقریباً 300 چکر والے، 0.4 mm کے اینامل شدہ تانبے کے تار سے، تقریباً 25 mm چوڑے پلاسٹک کے فارمرز پر وائنڈ کریں۔ ایک دوسرے کے مقابل دو کوائل ایک فیز بناتے ہیں؛ باقی دو، نوے ڈگری پر، دوسرا فیز بناتے ہیں۔ چاروں کو پلائی ووڈ یا 3D-پرنٹ شدہ فریم کی ایک رنگ کے گرد اس طرح نصب کریں کہ مرحلہ 2 کا جار درمیان سے 3-5 mm کی خلا کے ساتھ گزر جائے۔ خلا چکروں سے زیادہ اہم ہے: میدان کی شدت تیزی سے کم ہوتی ہے، اور اسٹیٹر اور روٹر کے درمیان شیشے کا ہر اضافی ملی میٹر ٹارک کا نقصان کرتا ہے۔ Bouwers کو بھی یہی رکاوٹ درپیش تھی اور یہ پیٹنٹ ڈرائنگ میں نظر آتی ہے - لفافہ جان بوجھ کر CYLINDRICAL اور تنگ بنایا گیا ہے جہاں یہ اسٹیٹر سے گزرتا ہے، تاکہ کوائل شیشے کی اجازت کے مطابق روٹر کے جتنا ممکن ہو قریب بیٹھ سکیں۔

اس مرحلے کے لیے مواد:

روغن چڑھی تانبے کی تارروغن چڑھی تانبے کی تار100 m
پلائی ووڈ کی چادرپلائی ووڈ کی چادر1 ٹکڑا
پی وی اے لکڑی کا گوندپی وی اے لکڑی کا گوند20 ملی لیٹر

درکار اوزار:

تار کا غلاف اتارنے کا اوزارتار کا غلاف اتارنے کا اوزار
ٹانکا لگانے کا اسٹیشنٹانکا لگانے کا اسٹیشن
تجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹرتجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹر
ڈیجیٹل ورنیئر کیلیپر ۶ انچڈیجیٹل ورنیئر کیلیپر ۶ انچ
دستکاری کا چاقودستکاری کا چاقو
2

روٹر، جو اندر بند ہے، باہر کسی چیز کو نہیں چھوتا

روٹر کو برقی طور پر CONDUCTIVE ہونا چاہیے اور اسے مقناطیسی ہونے کی ضرورت نہیں۔ گردشی میدان اس میں ایڈی کرنٹس پیدا کرتا ہے، یہ کرنٹس اپنا میدان بناتے ہیں، اور دونوں میدان روٹر کو گھماتے ہیں۔ ایلومینیم بہترین ہے، تانبا کام کرتا ہے، اسٹیل کمزور کام کرتا ہے، اور پلاسٹک بالکل کچھ نہیں کرتا۔ ایک ٹھوس ایلومینیم سلنڈر کو تقریباً 20 mm چوڑا اور 40 mm لمبا خراد یا کاٹ کر بنائیں۔ ہر سرے پر مرکز میں سوراخ کریں اور دو چھوٹے اسٹیل کے اسٹب ایکسل دبا کر لگائیں، یا بس دو چھوٹے بال بیئرنگز کی اندرونی ریس چپکا دیں۔ ایک سیدھی دیواروں والے شیشے کے جار کے اندر ہلکا فریم بنائیں تاکہ بیئرنگز کو سہارا ملے اور روٹر جار کے محور پر آزادانہ گھومے۔ پھر جار بند کر دیں۔ اس مرحلے کے بعد دیوار کے آر پار کچھ بھی برقی نہیں گزرتا - یہی اس مشق کا پورا مقصد ہے۔ اگر آپ کے پاس جار میں تقریباً خلا پیدا کرنے کا ذریعہ ہو تو ایسا کریں اور نوٹ کریں کہ روٹر کتنا زیادہ دیر تک آزادانہ گھومتا ہے۔ باوئرز کا روٹر سخت خلا میں چلتا تھا جہاں ہوا کی رگڑ بالکل نہیں تھی، اور اسی طرح ایسی جگہ بھی جہاں ہوا بیئرنگز سے حرارت دور نہیں لے جاتی تھی، اور یہی وہ تبادلہ ہے جس پر کمپینڈیم بار بار واپس آتا ہے۔

اس مرحلے کے لیے مواد:

ایلومینیم کی سلاخایلومینیم کی سلاخ1 ٹکڑا
بال بیئرنگبال بیئرنگ2 ٹکڑے
شیشے کا مرتبانشیشے کا مرتبان1 ٹکڑا
ایکریلک شیٹایکریلک شیٹ1 ٹکڑا

درکار اوزار:

بے تار مشقبے تار مشق
مشقوں کا سیٹمشقوں کا سیٹ
لوہا کاٹنے کی آریلوہا کاٹنے کی آری
ریتیوں کا سیٹریتیوں کا سیٹ
ڈیجیٹل ورنیئر کیلیپر ۶ انچڈیجیٹل ورنیئر کیلیپر ۶ انچ
3

فیلڈ کو گھمائیں، اور ثابت کریں کہ یہ گھومتی ہے

فیز A کو ایک چھوٹے آڈیو پاور ایمپلیفائر کے ذریعے فنکشن جنریٹر سے چلائیں - 40-60 Hz پر ایک سائن ویو، چند وولٹ۔ اس بلڈ میں کہیں بھی مینز کی ضرورت نہیں اور اسے استعمال نہیں کرنا چاہیے۔ فیز B کو کیپیسیٹر کے ذریعے SAME ایمپلیفائر آؤٹ پٹ سے چلائیں، جو فیز A کے مقابلے میں اس کے کرنٹ کو وقت میں آگے یا پیچھے کرتا ہے۔ ٹرانسفارمر کے بجائے جنریٹر سے چلانا اضافی پرزے کے قابل ہے: آپ فریکوئنسی کو سوئیپ کر کے دیکھ سکتے ہیں کہ روٹر اس کے ساتھ کیسے چلتا ہے، جس سے مرحلہ 4 ایک پیمائش کے بجائے ایک منحنی خط بن جاتا ہے۔ یہ فیز شفٹ ہی اصل ترکیب ہے۔ جب A اپنی چوٹی پر ہو اور B صفر پر ہو، اور B ایک چوتھائی سائیکل بعد چوٹی پر پہنچے، تو مشترکہ فیلڈ ایک ایسی سمت اشارہ کرتی ہے جو سپلائی فریکوئنسی پر رنگ کے گرد گھومتی ہے۔ 4-10 مائیکروفاراڈ سے شروع کریں، غیر پولرائزڈ، جس کی ریٹنگ آپ کی سپلائی وولٹیج سے کافی زیادہ ہو۔ **روٹر کو موردِ الزام ٹھہرانے سے پہلے ثابت کریں کہ فیلڈ گھومتی ہے۔** کم وولٹیج پر بجلی آن ہونے کی حالت میں سٹیٹر کے درمیان ایک چھوٹا کمپاس رکھیں: یہ مسلسل گھومنا یا ڈولنا چاہیے، ٹھہرنا نہیں۔ اگر یہ ٹھہر کر کانپتا ہے تو آپ کے پاس دھڑکتی ہوئی فیلڈ ہے اور کیپیسیٹر کی ویلیو یا وائرنگ غلط ہے۔ پھر جار کو رنگ میں رکھیں اور بجلی آن کریں۔ روٹر خود بخود شروع ہونا چاہیے۔ اگر یہ صرف اس وقت گھومتا ہے جب آپ ہاتھ سے مدد کریں، تو فیز شفٹ موجود ہے مگر بہت کم ہے - کوئی دوسرا کیپیسیٹر آزمائیں۔

اس مرحلے کے لیے مواد:

کپیسیٹر کِٹکپیسیٹر کِٹ1 ٹکڑا

درکار اوزار:

لہر سازلہر ساز
کلاس D صوتی مکبر بورڈکلاس D صوتی مکبر بورڈ
تجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹرتجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹر
قطب نماقطب نما
مگرمچھ کلپ آزمائشی تارمگرمچھ کلپ آزمائشی تار
بند حفاظتی چشمہبند حفاظتی چشمہ
4

رفتار، پھسلن اور رن اپ کی پیمائش کریں

**رفتار۔** روٹر پر مارکر سے ایک لائن نشان زد کریں اور آپٹیکل ٹیکومیٹر سے پڑھیں، یا معلوم فریم ریٹ پر ویڈیو بنا کر گنیں۔ 50 Hz پر دو قطبی فیلڈ 3000 rpm پر گھومتا ہے؛ 60 Hz پر 3600 rpm۔ **پھسلن۔** آپ کا روٹر ہمیشہ فیلڈ سے سست گھومے گا، اور یہ کوئی خرابی نہیں - مشین اسی طرح کام کرتی ہے۔ ایڈی کرنٹس صرف اسی وقت پیدا ہوتے ہیں جب فیلڈ روٹر کی طرف RELATIVE حرکت کرے، لہذا وہ روٹر جو بالکل فیلڈ کی رفتار سے گھومے اس میں کوئی تحریکی کرنٹ اور کوئی ٹارک نہیں ہوگا۔ فرق کو فیلڈ کی رفتار کے فیصد کے طور پر ناپیں۔ بغیر لوڈ کے چند فیصد عام ہے؛ جیسے ہی آپ اس پر لوڈ ڈالتے ہیں یہ بڑھ جاتا ہے۔ **رن اپ۔** سوئچ آن سے مستحکم رفتار تک کا وقت ناپیں۔ پھر سوچیں کہ طبی لحاظ سے اس کا کیا مطلب ہے: ایک حقیقی ٹیوب کو نمائش شروع ہونے سے پہلے مکمل رفتار پر ہونا چاہیے، ورنہ اسپاٹ گھومتی ڈسک کے ایک ہی حصے پر ہوگا اور آپ کو کوئی فائدہ نہیں ہوگا۔ ایکس رے روم میں کلک سے ایک سیکنڈ پہلے جو گونج آپ سنتے ہیں وہ بالکل یہی ہے۔ **کوسٹ ڈاؤن۔** بجلی بند کریں اور ناپیں کہ رکنے میں کتنا وقت لگتا ہے۔ یہ عدد آپ کے بیئرنگ کے معیار اور ہوا کی مزاحمت کو ظاہر کرتا ہے، اور یہی عدد طے کرتا ہے کہ ایک حقیقی ٹیوب پانچ سال چلے گی یا ایک سال میں ناکام ہو جائے گی۔

درکار اوزار:

ڈیجیٹل ٹیکو میٹرڈیجیٹل ٹیکو میٹر
اسٹاپ واچاسٹاپ واچ
تجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹرتجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹر
5

اس سب کو مجبور کرنے والا حرارتی حساب

Jupyter نوٹ بک لوڈ ہو رہی ہے…
6

جب روٹر نہ گھومے

تقریباً ہر خرابی یہاں روٹر کی نہیں بلکہ فیلڈ کی ہوتی ہے۔ ترتیب وار آگے بڑھیں - مرحلہ 3 میں کمپاس ٹیسٹ پہلے دو سوالات کا براہ راست جواب دیتا ہے۔

Flow

Loading...

درکار اوزار:

قطب نماقطب نما
تجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹرتجربہ گاہی درجے کا ڈیجیٹل ملٹی میٹر
7

مجموعہ: بیئرنگ، اور فوکل اسپاٹ دراصل کیا ہے

**بیئرنگ ہی سب سے مشکل حصہ ہے۔** یہ 3,000 سے 10,000 rpm پر، سخت ویکیوم میں چلتی ہے، اور ایک ایسی ڈسک سے چند سینٹی میٹر کے فاصلے پر ہوتی ہے جو شاید دہک رہی ہو۔ عام لوبریکنٹس اس دباؤ پر فوراً بخارات بن جاتے ہیں اور ویکیوم کو خراب کر دیتے ہیں، اس لیے گیندیں یا تو خشک چلتی ہیں یا ایک باریک دھاتی تہہ پر، جو اکثر ریس پر چڑھائے گئے سیسے یا چاندی کی ہوتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ گردش کرنے والی اینوڈ ٹیوب مہنگی ہوتی ہے، اسے گھنٹوں کے بجائے ایکسپوژر کے حساب سے درجہ دیا جاتا ہے، اور ناکامی عموماً برقی کے بجائے میکانی ہوتی ہے۔ جدید اعلیٰ درجے کی ٹیوبیں گیندوں کی جگہ مائع دھات کی سپائرل گروو بیئرنگ استعمال کرتی ہیں، جو اینوڈ سے حرارت بھی باہر منتقل کرتی ہے، یعنی ایک ہی پرزے سے دو مسائل حل ہو جاتے ہیں۔ **لائن فوکس اصول، جو چال کو دوگنا کر دیتا ہے۔** ہدف کی سطح شعاع کے عمود میں نہیں ہوتی بلکہ ترچھی کاٹی جاتی ہے، عموماً 12 سے 17 ڈگری۔ الیکٹرون ایک لمبے، باریک حصے پر گرتے ہیں، جس کا رقبہ بڑا ہوتا ہے اور حرارت کے لیے اچھا ہے، لیکن مریض کی جگہ سے دیکھنے پر یہ حصہ چھوٹا ہو کر تقریباً مربع نما اسپاٹ لگتا ہے۔ یوں آپ کو ایک ساتھ بڑا گرم رقبہ اور چھوٹا ظاہری ماخذ مل جاتا ہے۔ یہ جیومیٹری ہے جو حرارتی کام کرتی ہے، اور یہ گردش کے ساتھ مل کر کام کرتی ہے، اس سے مقابلہ نہیں کرتی۔ **اس کی قیمت ہیل ایفیکٹ ہے۔** چونکہ ہدف ترچھا ہوتا ہے، اینوڈ کی طرف جانے والی ایکس ریز خود ہدف کے زیادہ حصے سے گزرتی ہیں اور جذب ہو جاتی ہیں۔ میدان کے اینوڈ والے حصے میں شعاع قابلِ پیمائش حد تک کمزور ہوتی ہے، اسی لیے ریڈیوگرافر مریض کا موٹا حصہ کیتھوڈ کی طرف رکھتے ہیں۔ **کسی اور چیز نے اس کی جگہ کیوں نہیں لی۔** نوے سال بعد بھی دنیا کی تقریباً ہر تشخیصی ایکس ریز ٹیوب ایک ترچھی ٹنگسٹن ڈسک ہے، جسے ایک سیل شدہ دیوار کے آر پار انڈکشن موٹر گھماتی ہے، بالکل ویسے ہی جیسے یہ پیٹنٹ بیان کرتا ہے۔ ڈسکیں بڑی ہو گئی ہیں، بیئرنگ بہتر ہو گئی ہیں، اور خول شیشے کے بجائے دھات اور سیرامک کے بنے ہیں، مگر اس بلیو پرنٹ پر موجود ڈرائنگ آج بھی کسی بھی ایسے شخص کو پہچانی جائے گی جو انہیں سروس کرتا ہے۔

مواد

8

درکار اوزار

16

CC0 پبلک ڈومین

یہ بلیو پرنٹ CC0 کے تحت جاری کیا گیا ہے۔ آپ اجازت لیے بغیر اس کام کو نقل، ترمیم، تقسیم اور کسی بھی مقصد کے لیے استعمال کرنے کے لیے آزاد ہیں۔

میکر کی حمایت کریں ان کے بلیو پرنٹ کے ذریعے پروڈکٹس خرید کر جہاں وہ میکر کمیشن وینڈرز کی طرف سے مقرر، کماتے ہیں، یا اس بلیو پرنٹ کی نئی تکرار بنائیں اور آمدنی شیئر کرنے کے لیے اسے اپنے بلیو پرنٹ میں کنکشن کے طور پر شامل کریں۔

بحث

(0)

لاگ ان بحث میں شامل ہونے کے لیے

تبصرے لوڈ ہو رہے ہیں...