நியானைப் புரிந்துகொள்வோம்: ஒரு மந்த வாயு
நியான் என்பது Ne என்ற குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படும் ஒரு ரசாயன தனிமம் ஆகும், இதன் அணு எண் 10 ஆகும். இது ஒரு மந்த வாயு, அதாவது இது பெரும்பாலும் மந்தமானது மற்றும் சாதாரண சூழ்நிலைகளில் ரசாயன சேர்மங்களை எளிதில் உருவாக்குவதில்லை. இந்த அம்சம் நிலைத்தன்மை தேவைப்படும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு இதை மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது.
இயற்கையில் இருப்பு மற்றும் பிரித்தெடுத்தல்
நியான் முதன்மையாக பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஒரு மிகக் குறைந்த அளவு கூறாகக் காணப்படுகிறது. இது உலர் காற்றின் கன அளவில் தோராயமாக ஒரு மில்லியனுக்கு 18.2 பாகங்கள் (ppm) ஆகும். மிகக் குறைந்த அளவுகளில் இருந்தாலும், சில இயற்கை எரிவாயுப் படிமங்களிலும் இதன் இருப்பு குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
நியானை தொழில்துறை ரீதியாகப் பிரித்தெடுப்பது திரவக் காற்றின் கிரையோஜெனிக் பின்னக் காய்ச்சிவடித்தல் (cryogenic fractional distillation) முறையைச் சார்ந்துள்ளது. இந்த செயல்முறையானது காற்றை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலைக்கு குளிர்விப்பதை உள்ளடக்கியது, இதனால் அதன் கூறுகள் வெவ்வேறு புள்ளிகளில் திரவமாகின்றன. பின்னர் திரவக் காற்று மெதுவாக சூடுபடுத்தப்படும்போது, கூறுகள் அவற்றின் குறிப்பிட்ட கொதிநிலைகளில் ஆவியாகி, அவற்றைப் பிரிக்க அனுமதிக்கின்றன. தோராயமாக -246.08 °C கொதிநிலையைக் கொண்ட நியான், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஆர்கான் போன்ற பிற வளிமண்டல வாயுக்களிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. இந்தியாவில் அமைந்துள்ள, தொழில்துறை வாயுக்களில் நிபுணத்துவம் பெற்ற நிறுவனங்களால் இயக்கப்படும் பெரிய தொழில்துறை காற்றுப் பிரிப்பு அலகுகள் (ASUs), நியான் ஒரு மதிப்புமிக்க துணைப் பொருளாக இருக்கும் பல்வேறு வளிமண்டல வாயுக்களை உற்பத்தி செய்ய இந்த முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த ஆலைகள் பெரும்பாலும் நாட்டின் உற்பத்தி, சுகாதாரம் மற்றும் மின்னணுவியல் துறைகளின் தொழில்துறை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன.
நியானின் பொதுவான அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
நியான் விளக்குகள் மற்றும் விளம்பர பலகைகள்
நியானின் மிகவும் அங்கீகரிக்கப்பட்ட பயன்பாடு, “நியான் பலகைகள்” என்று பொதுவாக அறியப்படும் துடிப்பான விளம்பர பலகைகளை உருவாக்குவதாகும். ஒரு கண்ணாடி குழாயில் அடைக்கப்பட்ட குறைந்த அழுத்த நியான் வாயு வழியாக மின்சாரம் செலுத்தப்படும்போது, அது வாயுவை அயனியாக்கி, ஒரு தனித்துவமான, பிரகாசமான சிவப்பு-ஆரஞ்சு ஒளியை உமிழச் செய்கிறது. இந்த பலகைகள் இந்திய நகரங்கள் மற்றும் ஊர்களில் உள்ள வணிக நிறுவனங்கள் மற்றும் சந்தைகளின் முக்கிய அம்சமாக உள்ளன, வணிகங்களுக்கு கவனத்தை ஈர்க்கின்றன.
ஹீலியம்-நியான் லேசர்கள்
ஹீலியம்-நியான் (HeNe) லேசர்களில் நியான் ஒரு முக்கியமான கூறு ஆகும். இந்த லேசர்கள் ஒரு நிலையான, ஒத்திசைவான சிவப்பு ஒளிக்கற்றையை உருவாக்குகின்றன மற்றும் இந்தியாவில் சில்லறை கடைகள் மற்றும் பல்பொருள் அங்காடிகளில் காணப்படும் பார்கோடு ஸ்கேனர்கள் உட்பட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை மற்றும் நம்பகத்தன்மை காரணமாக, அவை ஒளியியல் சீரமைப்பு அமைப்புகளிலும் (optical alignment systems) கல்வி விளக்கங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உயர் மின்னழுத்த குறிகாட்டிகள் மற்றும் மின் கவசங்கள்
அயனியாக்கம் அடையும்போது அதன் தனித்துவமான பிரகாசம் மற்றும் அதன் மந்தத்தன்மை காரணமாக, நியான் வாயு உயர் மின்னழுத்த குறிகாட்டி விளக்குகள் மற்றும் மின்னழுத்தக் கவசங்களில் (surge arrestors) பயன்படுத்தப்படுகிறது. நியான் விளக்குகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் ஒளிரும், இதனால் அவை மின்சாரம் அல்லது உயர் மின்னழுத்தத்தின் இருப்பைக் குறிக்க ஏற்றவை. மின்னழுத்தக் கவசங்களில், வாயு அயனியாக்கம் அடைந்து உயர் மின்னழுத்த உச்சங்களை பாதுகாப்பாக பூமிக்கு செலுத்துகிறது, இதன் மூலம் இந்தியாவில் உள்ள வீடுகள் மற்றும் தொழில்களில் பொதுவான உணர்திறன் கொண்ட மின்னணு உபகரணங்களை மின் ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
மின்னழுத்த சீராக்கிகள் மற்றும் நிலைப்படுத்திகள்
இந்திய வீடுகளில் சாதனங்களை சீரற்ற மின் விநியோகத்திலிருந்து பாதுகாக்கப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆரம்பகால மின்னழுத்த சீராக்கிகள் (voltage regulators) மற்றும் நவீன மின்னழுத்த நிலைப்படுத்திகள் (voltage stabilizers) சில சமயங்களில் நியான் ஒளிரும் விளக்குகளை (neon glow lamps) உள்ளடக்கியுள்ளன. இந்த விளக்குகள் குறிப்பிட்ட சுற்றுகளில் நிலையான மின்னழுத்தக் குறிப்பை (stable voltage reference) வழங்க முடியும், அயனியாக்கப்பட்ட நியான் வாயுவில் நிலையான மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைப் (voltage drop) பயன்படுத்துவதன் மூலம் இது சாத்தியமாகிறது. இந்த அம்சம் இணைக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்கு நிலையான வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிக்க உதவுகிறது.
ஒளிரும் விளக்கு ஸ்டார்ட்டர்கள்
பாரம்பரிய ஒளிரும் குழாய் விளக்குகளில் (fluorescent tube lights) நியான் ஒளிரும் விளக்குகள் (neon glow lamps) ஸ்டார்ட்டர்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஸ்டார்ட்டரில் நியான் வாயு நிரப்பப்பட்ட ஒரு சிறிய கண்ணாடி குமிழ் மற்றும் ஒரு இரு உலோகப் பட்டை (bimetallic strip) உள்ளது. மின்சாரம் செலுத்தப்படும்போது, நியான் வாயு அயனியாக்கம் அடைந்து இரு உலோகப் பட்டையை சூடாக்குகிறது, அது ஒரு சுற்றுவட்டத்தை நிறைவு செய்ய வளைகிறது, இதனால் ஒளிரும் குழாயில் முக்கிய வில் (main arc) உருவாகிறது. இந்த முறை இன்றும் இந்தியாவில் உள்ள பல பழைய ஒளிரும் விளக்கு அமைப்புகளில், வீடுகள், அலுவலகங்கள் மற்றும் பொது இடங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.