ഇലക്ട്രോണിക്സ്

ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എമിഷൻ, അതിന്റെ സ്വഭാവം, റിസൾട്ടുകൾ എന്നിവ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെയും ഒരു ശാഖയാണ് ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖല. വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പ്രതിരോധം, കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഇൻഡക്‌ടൻസ് തുടങ്ങിയ പാസ്സീവ് ഇഫക്റ്റുകൾ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ നിന്ന് അതിനെ വേർതിരിക്കുന്ന, ആംപ്ലിഫിക്കേഷനും റെക്റ്റിഫിക്കേഷനും വഴി ഇലക്ട്രോൺ ഫ്ലോ നിയന്ത്രിക്കാൻ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് സജീവ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.^[1]

ഒരു പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ ആധുനിക ഉപരിതല മൌണ്ട് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, മുകളിൽ ഒരു വലിയ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട്.

ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സഞ്ചാര പാതയിൽ ഒരു ചട്ടക്കൂട് (ഗ്രിഡ്) വച്ച് കാഥോഡിൽ നിന്നും ആനോഡിലേക്കുള്ള വൈദ്യുതി പ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കാം എന്നുള്ള കണ്ടുപിടിത്തം ഒരു വിപ്ലവം തന്നെ ആയിരുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള വാക്വം ട്യൂബുകളുപയോഗിച്ചാണ് ആദ്യകാലത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപകരങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോൺ പ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിച്ചിരുന്നത്. വാക്വം ട്യൂബുകൾ അവയിലുപയോഗിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ എണ്ണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഡയോഡ്, ട്രയോഡ്, പെൻറോഡ്, ടെട്രോഡ് എന്നിങ്ങനെ അറിയപ്പെടുന്നു.^[2]

അർദ്ധ ചാലകങ്ങളുടെ (സെമി കണ്ടക്ടർ) കണ്ടു പിടുത്തത്തോടെ വാക്വം ട്യൂബുകളുടെ സ്ഥാനം, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ കയ്യടക്കി. ആധുനിക സമൂഹത്തിന്റെ വികാസത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വളരെയധികം സ്വാധീനിച്ചിട്ടുണ്ട്. 2018 ലെ കണക്കനുസരിച്ച് 481 ബില്യൺ ഡോളറിലധികം വാർഷിക വിൽപ്പനയുള്ള അർദ്ധചാലക വ്യവസായ മേഖലയാണ് മുഴുവൻ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിന്റെയും പിന്നിലെ കേന്ദ്ര പ്രേരകശക്തി. ഏറ്റവും വലിയ വ്യവസായ മേഖല ഇ-കൊമേഴ്‌സ് ആണ്, ഇത് 2017-ൽ 29 ട്രില്യൺ ഡോളറിലധികം വരുമാനം നേടി.^[3]

ഇലക്ട്രോണിക്സ് യുഗം

വ്യാവസായിക വിപ്ലവംവ്യാവസായികയുഗത്തിന് കളമൊരുക്കിയതിന് സമാനമായി ഇലക്ട്രോണിക്സിന്ടെ വള൪ച്ച ആധുനിക ലോകത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് യുഗത്തിലേക്കും നയിച്ചു. വാർത്താ വിനിമയം, ഗതാഗതം, വ്യവസായം, കൃഷി, ഗവേഷണം, രാജ്യരക്ഷ , വൈദ്യശാസ്ത്രം , വിദ്യാഭ്യാസം തുടങ്ങി സമസ്തമേഖലകളിലും ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ സജീവസാന്നിധ്യമുണ്ട് . കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ, മോബൈൽഫോണുകൾ, കപ്യൂട്ടറുകൾ, ടെലിവിഷൻ, റേഡിയോ തുടങ്ങി, ബഹിരാകാശപേടകങ്ങൾവരെ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സഹായത്താലാണ്.

ചരിത്രവും വികസനവും

1914-ൽ ഡി ഫോറസ്റ്റ് നിർമ്മിച്ച ആദ്യകാല ഓഡിയൻ റേഡിയോ റിസീവറുകളിൽ ഒന്ന്.

ആധുനിക സമൂഹത്തിന്റെ വികാസത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വളരെയധികം സ്വാധീനിച്ചിട്ടുണ്ട്. 1897-ൽ ഇലക്ട്രോണിന്റെ തിരിച്ചറിയൽ, ചെറിയ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ശരിയാക്കാനും കഴിയുന്ന വാക്വം ട്യൂബിന്റെ തുടർന്നുള്ള കണ്ടുപിടുത്തത്തോടൊപ്പം, ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലയും ഇലക്ട്രോൺ യുഗവും വളർന്നു വന്നു.^[4]1900-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ആംബ്രോസ് ഫ്ലെമിംഗിന്റെ ഡയോഡും ലീ ഡി ഫോറസ്റ്റിന്റെ ട്രയോഡും കണ്ടുപിടിച്ചതോടെയാണ് പ്രായോഗികതലത്തിലുള്ള ഉപയോഗം ആരംഭിച്ചത്, ഇത് റേഡിയോ ആന്റിനയിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയോ സിഗ്നലുകൾ പോലുള്ള ചെറിയ വൈദ്യുത വോൾട്ടേജുകൾ ഒരു നോൺ-മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് സാധ്യമാക്കി.

തോമസ് ആൽ‌വ എഡിസൺ 1883-ൽ വൈദ്യുതബൾബുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങൾക്കിടയിൽ വൈദ്യുതിക്ക് രണ്ട് ലോഹചാലകങ്ങൾക്കിടയിലുളള ശൂന്യതയിൽ കൂടി സഞ്ചരിക്കാൻ സാധിക്കുമെന്ന്കണ്ടെത്തി. എഡിസൺ ഇഫക്ട് (Edison Effect) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ പ്രതിഭാസം പ്രയോജനപ്പെടുത്തി 1904-ൽ ജോൺ ഫ്ലമിങ് (John Fleming) ആദ്യ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണമെന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന ഡയോഡ് വാൽവ് നിർമ്മിച്ചു. കാത്തോഡ്, ആനോഡ്(പ്ലേററ്) എന്നിങ്ങനെയുളള രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകളാണ് ഒരു വാക്വം ഡയോഡിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്. ഇവ വായു നീക്കം ചെയ്ത ഒരു ഗ്ലാസ്സിനുളളിലോ ലോഹകവചത്തിലോ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. കാത്തോഡിൽ നേരിട്ടോ പരോക്ഷമായോ താപോർജം ലഭിക്കുമ്പോൾഅത് ഇലക്ട്രോണുകളെ ഉത്സർജിക്കുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോണുകൾ പോസിററീവ് പൊട്ടൻഷ്യലുളള ആനോഡിലേക്ക് വാക്വം വഴി സഞ്ചരിക്കുന്നു.

ഇത്തരത്തിലുള്ള വാക്വംട്യൂബുകളുപയോഗിച്ചാണ് ആദ്യകാലത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപകരങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോൺപ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിച്ചിരുന്നത്. വാക്വം ട്യൂബുകൾ അവയിലുപയോഗിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ എണ്ണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഡയോഡ്, ടയോഡ് ,പെൻറോഡ്, ടെട്രോഡ് എന്നിങ്ങനെ അറിയപ്പെടുന്നു.

ചില ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപകരങ്ങൾ

• റേഡിയോ,ടെലിവിഷൻ
  • ഇവ വാർത്താ വിനിമയത്തിനും വിനോദത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• മൊബൈൽ
  • പ്രധാനമായും വാർത്താ വിനിമയത്തിനും,വിനോദത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• കൃത്രിമോപഗ്രഹങ്ങൾ
  • ഒരു ഇടനിലകാരന്റെ ജോലിചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് സിഗ്നലുകളെ കൈമാറാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. രാജ്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വാർത്താ വിനിമയത്തിനും,തന്ത്രപ്രധാനമയ കാര്യങ്ങൾക്കും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചാരപ്രവർത്തിക്കും ഉപയ്യോഗിക്കുന്നു.

• കംപ്യൂട്ടർ
  • കംപ്യുട്ടർ ഉപയോഗിക്കാത്ത മേഖല വിരളമാണ്.

• സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങൾ
  • ഗാർഹികവും ഓഫീസുകളുടെയും ഫക്ട്ടരികളുടെയും സുരക്ഷാസംവിധാനങ്ങളും അനുബന്ധ ഉപകാരങ്ങളും നിർമ്മിക്കാൻ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്