امتیاز کاربران

ستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعال
 

چلچراغ شیژفسکی و پنجه های یون فشان آن

.

.

کمتر کسی است که نداند بشر امروز در جاهایی کار و زندگی می کند که هوایی متفاوت از هوای طبیعی دارد. این موضوع اما تنها به آلودگی هوا به دودهای خطرناک و ریزگردها محدود نیست. اندازه گیری ها نشان داده اند که هوا در علفزارها و جنگل ها دربردارنده ی 700 تا 1500 ذره با بار منفی در سانتی متر مکعب است و این مقدار گاهی به پنج هزار «یون» در سانتی متر مکعب هم می رسد، در حالی که این رقم در هوای خانه و دفتر از 25 یون در سانتی متر مکعب تجاوز نمی کند.

هر انسان روزانه 15 کیلوگرم هوا "مصرف" می کند. کمینه ی سطح لازم یون های منفی در هوای تنفسی باید 500 تا 600 یون در سانتی متر مکعب باشد. مقدار بهینه در بازه ی 4 هزار تا 5 هزار قرار دارد. به عنوان نمونه، وضعیت های واقعی حضور یون های منفی در هوا را ببینیم:

  • در آپارتمانی در شهر: 25 تا 100 یون در سانتی متر مکعب
  • در یک خیابان پردرخت: 100 تا 150 یون در سانتی متر مکعب
  • هوای جنگل: 2000 تا 5000 یون در سانتی متر مکعب
  • هوای پس از توفان و آذرخش: 5000 تا 100 هزار یون در سانتی متر مکعب

شکی نیست که تنفس هوای شهری، چه در خانه و چه در خیابان، از جهت کمبود یون های منفی می تواند اثر نامطلوبی بر تندرستی انسان داشته باشد و چه بسا بسیاری از بیماری های عصر جدید در ارتباط با کمبود یون منفی در هوای تنفسی بشر باشد. اما، آیا می توانیم تعداد یون های منفی هوای اطراف مان را بیش تر کنیم؟ یک راه این است که به جزیره ی جاوه در اندونزی و یا به کنیا برویم و در آنجاها که سالانه 200 تا 300 روز توفانی و پر از رعد و برق دارند، سکنا گزینیم، اما وقتی بدانیم که سالانه صدها نفر در این مناطق بر اثر برق زدگی کشته می شوند، روی این راه حل بیش تر فکر خواهیم کرد! همین طور، شوربختانه، زندگی امروزین به ما اجازه نمی دهد که به ساحل های دست نخورده و کوهستان های دوردست کوچ کنیم و 365 روز سال را در این جاهای سرشار از یون سپری کنیم. این گونه بود که بشر به فکر راه حل دیگری افتاد.

.

انسان در جستجوی هوای پاک با مولد یون های منفی

.

دانشمند اوکراینی، «لئونیدویچ شیژفسکی» (1897-1964) در پژوهشی 20 ساله در آکادمی علوم اتحاد شوروی سابق اهمیت هوای یون دار را اثبات و فرموله کرد و همچنین روشی را برای نرمال کردن هوا ارایه نمود. نویسنده ی این نوشتار، بوریس سرگیویچ ایوانف، از چندین سال پیش، روی پیاده کردن فن آوری یون در زندگی روزمره ی انسان به پژوهش و آزمایش مشغول بوده است. در این مقاله طراحی او با نام « چلچراغ شیژفسکی» به خوانندگان تقدیم می شود.

اجزای اصلی این طراحی شامل «چلچراغ» یونیده کننده و منتشر کننده ی هوای یونیده، ، و یک وارونگر ولتاژ هستند.

.

چلچراغ

منظور از عنصری که به «چلچراغ» نامیده شده، وسیله ای است که با پنجه های بازشده اش یون های تولید و منتشر شده را با سرعتی زیاد (به خاطر اختلاف پتانسیل زیاد) منتشر می کند.

اتم های یونیزه شده ی گازهای موجود در هوا که از محل تولیدشان فاصله گرفته اند، در تمام هوای محل استقرار دستگاه پخش و منتشر می شوند.

چند و چون طراحی «چلچراغ» به کیفیت دیگر اجزای دستگاه بستگی دارد. بهبود دادن به طرح چلچراغ ممکن است، اما این که آیا بتوان نتیجه را به صورت علمی اثبات کرد، کار دشواری خواهد بود.

.

چلچراغ شیژفسکی برای یونیزه کردن هوا را به شکل های مختلف می سازند

.

چلچراغ را باید از فلز سبک و مانند طوقه ی دوچرخه ( مثلاً با استفاده از یک حلقه ی «هولاهوپ» یا چیزی شبیه آن) ساخت. قطر آن می تواند هر مقداری بین 75 تا 100 سانتی متر باشد. زایده های عمود بر ساختار چلچراغ باید در حدود 3/5 تا 4/5 سامتی متر طول داشته باشند.

توری پوشاننده ی سطح طوقه می تواند از سیم لخت یا سفیدشده ی مسی به قطر 0/6 تا 1/0 میلی متر باشد. فُرم این توری باید به شکل سطح بخشی از یک کُره باشد (تصویر زیر را ببینید). چشمه های این توری نباید از 5×5 سانتی متر بزرگ تر باشند. زایده های عمودی از جنس مفتول نازک فلزی (مثلاً سوزن یا میخ) به ضخامت 0/25 تا 0/5 میلی متر، از سمت گُل ِمیخ، در گرهگاه چشمه های توری لحیم می شوند. تیز بودن نوک این زایده ها کیفیت کار چلچراغ را افزایش داده و مصرف جریان مدار را پایین می آورد. این امر سبب می شود که تولید اکسیدهای نیتروژن، که نامطلوب هستند، کاهش پیدا کند. برای آویزان کردن چلچراغ، یک انتهای سه مفتول مسی به قطر 0/8 تا 1/0 میلی متر را با زاویه های 120 درجه ای نسبت به یکدیگر به طوقه لحیم کرده و و انتهای دیگر این مفتول ها را به هم لحیم می کنیم. از این نقطه چلچراغ از سقف آویزان خواهد شد. چون چلچراغ دارای بار الکتریکی خواهد شد، باید آن را توسط یک ماده ی عایق الکتریسیته به سقف وصل کرد. بهترین انتخاب در اینجا، نخ نایلونی یا نخ ماهیگیری به ضخامت 0/5 تا 0/8 میلی متر است. فاصله ی چلچراغ از سقف نباید از 15 سانتی متر کم تر باشد.

.

ساختمان چلچراغ شیژفسکی برای یونیزه کردن هوا.

تبدیل کننده ی ولتاژ

پیش از این که وارد جزییات مدار شویم، لازم است اخطار کنم:

این دستگاه مستقیماً به برق 220 ولت شهری وصل است. برق شهری 220 ولت در تمام قسمت های این دستگاه وجود دارد. این دستگاه برای انسان و دیگر جانداران مرگ آور است! من به شما اکیداً توصیه می کنم که این دستگاه را نسازید. اما اگر آن را با مسوولیت خودتان ساختید، باید بدانید و آگاه باشید که این وسیله برای فردی که اصول ایمنی و حفاظتی کار با ولتاژهای بالا را نمی شناسد و فاقد تخصص و تجربه و مهارت لازم و کافی در کار عملی با ولتاژ بالا و عایق سازی آن است، به شدت خطرناک است و می تواند به آسیب ها و صدمات جبران ناپذیر و غیرقابل بازگشت جسمی و حتی مرگ بیانجامد.

خط منفی منبع تغذیه که ولتاژ آن نباید کمتر از 25 هزار ولت باشد، به چلچراغ وصل می شود. تنها هنگامی یون های مورد نظر، که قادر به ورود موثر به ریه های انسان شود، دایم و به اندازه ی کافی تولید می شوند، که این ولتاژ حضور داشته باشد. برای یک فضای بزرگ، مانند یک سالن ورزشی، ولتاژ چلچراغ باید 40 تا 50 کیلوولت باشد (شرط واجب این است که تخلیه ی الکتریکی مانند جرقه زدن یا شعله کشیدن، که همراه با تولید بوی اوزون (بوی سیر) است، صورت نپذیرد).

نقشه ی شماتیک مدار تبدیل کنند ه ی ولتاژ را در زیر می بینید. در آزمایش های ما این مدار در عین سادگی، بسیار بادوام و در درازمدت قابل اعتماد بوده است.

نیم سیکل های مثبت برق شبکه از طریق مقاومت R1 و دیود یکسوساز D1 و پیچش اولیه ی ترانسفورماتور T1 خازن C1 را شارژ می کنند. چون هیچ جریانی از «گیت» تریستور Th1 عبور نمی کند، در نتیجه افزاره ی گفته شده در حالت بیکاری باقی می ماند (افت ولتاژ دو سر D2 کم تر از آن است که بتواند گیت  تریستور را تحریک کند.

.

مدار مولد ولتاژ زیاد برای چلچراغ شیژفسکی

.

 

با رسیدن نیم سیکل منفی برق شهر، دیودهای 1 و 2 به حالت مسدود (باز) می روند و میان الکترودهای کاتود و گیت تریستور ولتاژ بسنده برای راه اندازی تریستور قرار می گیرد. با هادی شدن تریستور، بار ذخیره شده در خازن 1 در زمان بسیار کوتاهی در پیچش اولیه ی ترانسفورماتور 1 تخلیه می شود و ولتاژ زیادی در پیچش ثانویه ی این ترانس القا می گردد. این فرآیند با رسیدن نیم سیکل مثبت بعدی تکرار می شود و به خاطر تلفات کمی که در مدار وجود دارد، مدار شروع به نوسان دایمی و تولید ولتاژ بالا می کند. در سمت ثانویه ی ترانسفورماتور یک مدار چند برابرکننده ی ولتاژ پیش بینی شده است. این مدار با دیودهای 3 تا 6 و خازن های 2 تا 5 ساخته شده است. مقاومت 1 از نوع 5 وات است. آن را می توان از موازی بستن 3 عدد مقاومت 3/3 کیلواهم دو واتی هم درست کرد. مقاومت 2 یک مقاومت دو واتی است. مقاومت 3 از متوالی بستن 3 یا 4 مقاومت دو واتی که در مجموع 10 تا 20 مگااهم ایجاد کنند، ساخته می شود. در مجموع، در مورد مقاومت 3 باید در نظر داشت که بهتر است از مقاومت های مخصوص ولتاژ بالا در ساخت آن استفاده شود. این مقاومت ها معمولاً بدنه ی خیلی درازتری نسبت به مقاومت های معمولی دارند.

 

دیودهای 1 و 2 می توانند هر دیود 400 ولت نیم آمپری به بالا باشند، مانند 1N4007 یا نوع سریع UF4007. دیودهای 3 تا 6 می توانند هر دیود 5 تا 10 کیلوولت 0/1 تا0/5 آمپر باشند. خازن 1 از نوع پلی استر با ولتاژ کار کمینه 250 ولت (ترجیحاً 400 ولت) است. خازن های 2 تا 5 باید توان تحمل 10 تا 15 کیلوولت را داشته باشند. تریستور از نوع 400 ولتی 30 آمپری است و باید به یک گرماگیر پره دار با سطح کافی وصل شود. ترانسفورماتور این دستگاه یک کویل خودرو یا موتوسیکلت است.

 

در ساخت مدار مولد ولتاژ زیاد باید از مواد عایق ساز خوب استفاده کرد و بین افزاره ها فاصله ی کافی پیش بینی نمود تا میان آنها قوس الکتریکی و جرقه ایجاد نشود. در کار با ولتاژ زیاد باید بسیار محتاط بود، زیرا شوک گرفتن از چنین مدارهایی می تواند برای انسان بسیار خطرناک و حتی کشنده باشد.

 

مدار به هیچ تنظیمی احتیاج ندارد. در صورت لزوم به تغییر دادن در ولتاژ خروجی مدار می توان مقدار مقاومت 1 و خازن 1 را تغییر داد. ساده ترین راه تشخیص و نمایش کارکرد این مدار یونیزه کننده، استفاده از پشم است: مقدار کمی تارهای پشم از فاصله ی 50 تا 60 سانتی متری به سمت چلچراغ جذب می شوند. به کار گیری ولتمتر الکترواستاتیکی هم برای نمایش وجود ولتاژ زیاد روش خوبی است. در یک چلچراغ "معمولی" پیشنهاد می شود که ولتاژ کار در بازه ی 30 تا 35 کیلوولت انتخاب شود. توجه شود که هنگام کارکرد این و هر دستگاه یونیزه کننده نباید بوی غریبه ای به مشام برسد (بوهایی مانند بوی اوزون یا اکسیدهای نیتروژن). این گازها برای تندرستی انسان بسیار زیان آور هستند.

.

.

نکات ایمنی

توجه شود که این دستگاه بدون واسطه به برق شهر وصل است. بنابرابن، همه جای این مدار  در حال کار دارای پتانسیل برق شبکه است. برای خاموش کردن دستگاه باید حتماً هر دو ارتباط آن با برق شهر قطع شود (کلید روشن/خاموش دو پل استفاده شود). با وجود این که بر اثر لمس اتفاقی و گذرای الکترودهای دستگاه و چلچراغ شوک خفیفی حس خواهد شد که غالباً خطرناک نیست، اما، اکیداً توصیه می شود که از این دستگاه برای تفریح و شوخی استفاده نشود. این دستگاه اسباب بازی نیست و می تواند برای افراد حساس بسیار خطرناک باشد. حتی پس از خاموش کردن و از برق کشیدن این دستگاه، خازن های آن دارای شارژ زیادی هستند و پیش از هر کار باید تخلیه شوند. تخلیه ی خود به خودی ممکن است خیلی طول بکشد.

.

.

نصب دستگاه و تجربه ی نویسنده

نویسنده، بنا به تجربه ی خود، پیشنهاد می کند که چلچراغ طوری نصب شود که  با افراد یک تا یک و نیم متر فاصله داشته باشد. خوب است آن را روزانه به مدت 30 تا 50 دقیقه، به ویژه پیش از رفتن به رختخواب، روشن کنید. در روزهایی که هوا خیلی آلوده و ناسالم است، برای خنثی کردن ریزگردهای باردار معلق در هوا می توان سه تا پنج بار در روز دستگاه را به کار انداخت.

 

.

چلچراغ شیژفسکی در موزه ای به همین نام در مسکو

..

.

نکته ی مهم!

استفاده از دستگاهی که در اینجا با هدف آموزش معرفی شد، فقط ممکن است برای افراد سالم و به عنوان وسیله ای برای «پیش گیری» از بیمارشدن مفید باشد. البته از چنین دستگاه هایی در محیط های درمانی مانند بیمارستان ها و زیر نظر پرسنل بهداشت و درمان برای بهبود برخی بیماری ها استفاده می شود. اما چون روی دستگاه معرفی شده در این نوشتار هیچ مطالعه ی مرتبطی صورت نگرفته است، کاربرد آن برای افراد بیمار با هدف معالجه را به هیچ وجه توصیه نمی کنیم.

.

.

مطالب مرتبط:

چند کلمه در مورد تخلیهء الکتریسیته ساکن

راه هایی برای بهره گیری از کوئل خودرو برای تولید ولتاژهای خیلی زیاد

موزه فضانوردی شیژفسکی

دستگاه های ضد الکتریسیته ی ساکن و سامانه های باردارکردن

برای حمایت از ما امتیاز دهید