जेएईएस लर्निंग

कि आजकल मैग्नेटिक लिक्विड लेंस का होना आम बात है। हालांकि सेंट्रल जापान रेलवे कंपनी की मैग्लेव ट्रेन दूसरी ट्रेंस की तुलना में काफी अनोखी और श्रेष्ठ है, जो किलोमीटर प्रति घंटे से भी अधिक की स्पीड से दौड़ते हुए इसने फास्टेस्ट ट्रेन का दर्जा हासिल किया है। यह ट्रेन सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग करती है, इसलिए उसे ऐसी मेक लव कहा जाता है।

इस ट्रेन के एक बार एक्साइटिंग करंट से चार्ज होने पर इसके सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट जीरो लॉस के साथ हमेशा के लिए एक सर्कुलेटिंग डीसी करंट और मजबूत मैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न करते हैं। यह सफलतापूर्वक टेस्ट की गई ट्रेन की इस टेक्नोलॉजी जिसके वर्ष 2036 तक दूसरी मैग्नेटिक लैविटेशन टेक्नोलॉजी से आगे निकलने का अनुमान है, के बारे में अधिक समझें। यही टेक्नोलॉजी 2030 तक अपने न्यूयॉर्क शहर को वॉशिंगटन डीसी से केवल एक घंटे में जोड़ने यह तैयार है।

मैग्नेटिक लैविटेशन को सफलतापूर्वक ऑपरेट करने के लिए हमें निम्नलिखित तीन उद्देश्यों को प्राप्त करना होगा: पहला प्रॉब्लम, दूसरा लव इट और तीसरा गाइडेंस। हालांकि इससे पहले कि हम इस बारे में विस्तार से जानें कि ऐसी मैग्लेव ट्रेन इन उद्देश्यों को कैसे प्राप्त करती है, यह स्क्रीन की सबसे खास बात के बारे में समझें: सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट्स।

लैविटेटिंग ट्रेंस के लिए अधिक शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट की आवश्यकता होती है। जितनी अधिक मजबूत मैग्नेट होते हैं, उतना ही अधिक लिफ्टिंग और प्रॉलिंग फोर्स उनके पास होता है, जिसके कारण वश ट्रेन की स्पीड काफी तेज होती है। एक सामान्य इलेक्ट्रोमैग्नेट हीटिंग की समस्या के कारण करंट वैल्यू को एक निश्चित सीमा से आगे बढ़ाने में असमर्थ होता है।

सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट में कंडक्टर का तापमान एक क्रिटिकल लिमिट से नीचे रखा जाता है। इसके बाद मटीरियल अचानक जीरो रेजिस्टेंस के साथ भारी मात्रा में करंट उत्पन्न करता है। वह परिणाम ठीक वैसा ही होता है जैसा हम चाहते हैं। दिलचस्प बात यह है कि आपको केवल एक बार सुपरकंडक्टिंग कोयल को एक्साइटिंग करंट का उपयोग करके चार्ज करने की आवश्यकता होती है, ताकि शॉर्ट सर्किट कॉइल्स हमेशा के लिए बिना किसी एनर्जी लॉस के एक सर्कुलेटेड डीसी करंट उत्पन्न कर सकें।

सुपरकंडक्टिंग कॉइल द्वारा सर्कुलेट किया गया करंट बहुत ज्यादा होता है: 700 एम्पियर्स, जो कि कन्वेंशनल हाउसहोल्ड कॉपर गेज वायर्स के वर्तमान मूल्य का लगभग 10 हजार गुना है। सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट स्पष्ट रूप से सबसे शक्तिशाली और कुशल इलेक्ट्रोमैग्नेट हैं।

कॉइल्स को सुपरकंडक्टिंग स्टेज में रखना एक चुनौती है। इसके लिए एक जहाज पर लिक्विड हीलियम रेफ्रिजरेशन सिस्टम का उपयोग किया जाता है। ऐसी मैग्लेव ट्रेन में सुपरकंडक्टर एक न्यूबियम-टाइटेनियम अलॉय होता है, जिसका क्रिटिकल टेम्परेचर 9.2 केल्विन होता है। अलॉय के टेम्परेचर को सीमा से नीचे रखने के लिए 4.5 केल्विन के टेम्परेचर पर लिक्विड हीलियम को इसके चारों ओर सर्कुलेट किया जाता है।

कंडक्टर के ऊपर से गुजरने के बाद लिक्विड हीलियम इवैपोरेट हो जाता है। इसे शुरुआती स्टेज में वापस लाने के लिए हीलियम कंप्रेसर और रेफ्रिजरेशन यूनिट का उपयोग किया जाता है। क्वेश्चन यूनिट गिफ्फर्ड मैकमोहन रेफ्रिजरेशन साइकिल के सिद्धांत पर काम करता है। फिर भी क्रायोजेनिक डिपार्टमेंट का यह इंजीनियरिंग टास्क अभी समाप्त नहीं हुआ है।

सुपरकंडक्टर रेडिएशन के रूप में बाहर से गर्मी को अब्सोर्ब कर सकता है। इसे इस ऑब्जर्वेशन को होने से रोकने के लिए इसके चारों ओर एक रेडिएशन शील्ड जोड़ी जाती है। हालांकि ट्रेन के संचालन के दौरान इस शील्ड में एडी करंट का बनना और हीटिंग की समस्या हो सकती है। इस हीटिंग को बेअसर करने के लिए रेडिएशन शील्ड को भी कूलिंग की आवश्यकता होती है, जो कि यूनिट को लिक्विड नाइट्रोजन सप्लाई करके प्राप्त की जाती है।

हीट ट्रांसफर को रोकने के लिए रेडिएशन शील्ड के अंदर एक वैक्यूम रखा जाता है। करंट पोलैरिटी का विरोध करने वाले ऐसे चार सुपरकंडक्टर्स को एक यूनिट में अरेंज किया जाता है। हालांकि ऐसी मैग्लेव में इलेक्ट्रोमैग्नेट बिना बिजली की सप्लाई के काम करते हैं, क्रायोजेनिक डिपार्टमेंट को बाहरी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है। इस तरह की कई सारी यूनिट्स ट्रेन की लंबाई के साथ दोनों तरफ जुड़ी होती हैं।

जैसा कि कहा गया है, पहला कार्य प्रॉब्लम है। ट्रेन को आगे बढ़ाना एक आसान काम है। इस उद्देश्य के लिए हम सामान्य इलेक्ट्रोमैग्नेट की एक सीरीज का उपयोग करते हैं। उन्हें प्रोपल्सन कॉइल्स कहा जाता है।

कॉइल्स को एक अल्टरनेटिव तरीके से पावर सप्लाई किया जाता है, जैसा कि दिखाया गया है, और इसे एक गाइडवे के अंदर रखा गया है। इसके बाद हमें यह पता लगाने की जरूरत है कि ट्रेन के सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट पर प्रोपल्सन कॉइल्स किस फोर्स का उत्पादन कर रहे हैं। कृपया ध्यान दें कि एक मैग्नेट द्वारा दूसरे पर लगने वाले फोर्स की दिशा को समझने के लिए आपको बस निकटतम पोल्स पर ध्यान देना होगा।

इस प्रकार हम प्रोपल्सन कॉइल्स के कारण सुपरकंडक्टिंग कॉइल पर लगने वाले फोर्स का विश्लेषण करते हैं। यदि आप इन सभी फोर्सेज का परिणाम लेते हैं, तो नेट फोर्स आगे की दिशा में होगा। इसलिए ट्रेन आगे बढ़ती है। जैसे ही ट्रेन अगली में पोजीशन में पहुंचती है, प्रोपल्सन कॉइल्स को अल्टरनेटिव पोलैरिटी पर स्विच करें, ताकि नेट फोर्स फिर से आगे की दिशा में हो।

बस इस स्विचिंग की फ्रिक्वेंसी को कंट्रोल करके आप ट्रेन की स्पीड को कंट्रोल कर सकते हैं। अब हम टेक्नोलॉजी के सबसे दिलचस्प हिस्से पर आते हैं: ऐसी मैग्लेव ट्रेन का लैविटेशन। आपको यह जानकर आश्चर्य हो सकता है कि ऐसी मैग्लेव ट्रेन का लैविटेशन इन सिंपल 8 आकार वाले कॉइल्स की मदद से प्राप्त किया जाता है, जिनमें कोई पावर सप्लाई नहीं होती।

गाइडवे में ऐसे आठ आकार वाले कई सारे कॉइल्स अरेंज किए होते हैं। लैविटेशन टेक्नोलॉजी को समझने के लिए हमें पहले सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट की एक जोड़ी की प्रकृति के बारे में कुछ सीखना चाहिए। परिणामस्वरूप, ऐसी मैग्नेट की इस जोड़ी द्वारा उत्पन्न किया गया मैग्नेटिक फील्ड एक लंबे परमानेंट मैग्नेट के समान होता है।