ترانزیستور هیبرید تریودی با کاتد گرم( LED فرابفنش)

این ایده دقیقا دو هفته قبل هفته پژوهش 94 به ذهنم رسید. همانطور که میدونید لامپ های خلا قبل از ترانزیستور های نیمه هادی آغاز گر عصر الکترونیک بودند. مشکلات لامپ های خلا که شامل طول عمر کم، قیمت بالا، مصرف انرژی بالا و حجیم بودنه باعث شد منسوخ بشن در واقع با تکنولوژی آن زمان نشد که بیشتر از این روش کار کنن.

مشکل اصلی از نظر من کاتد این لامپ هاست که حتما باید به کمک نور تابش شده از رشته فیلامان داغ راه بیوفته. البته موضوع داغ شدن نیست. فیلامان ، فوتون هایی رو تولید میکنه که انرژی بیش از انرژی تابع کار فلز استفاده شده در کاتد داره و باعث یونیزه شدن کاتد میشه.یونیزه شدن کاتد برابر با ایجاد حامل های اکثریت الکترون در محفظه و حرکت آنها به سمت آند اس که جریان الکتریکی را پدید می آورد. ایده من این بود که به بیایم به جای استفاده از  رشته فیلامان ملتهب از یه دیود فرابنفش استفاده کنیم.

درواقع کاری که نیاز بود بکنم تامین انرژی تابع کار یه فلز با لامپ led بود که در طول موج 400 نانومتر کار میکرد.البته ممکنه این یه جور تقلب به حساب بیاد اما چرا نه؟ چرا به کمک نیمه هادی یه جور ترانزیستور-لامپ خلا درست نکنیم؟ یه دیود یا ترانزیستور هیبرید با کیقیت تقویت کنندکی معرکه و توان مصرفی پایین.

تازه اگر بتونیم دیود های یک سو ساز در حد فرکانس گیگاهرتز درست کنیم، راه برای ساخت آنتن های رکتنا باز میشه و یه منبع تغذیه پرتابل میتونیم همه جا با خود داشته باشیم. این دیود های نور افشان در بازار امجد به صورت یک وات و سه وات عرضه میشه. با فرض تک فام بودن طول موج تابش دیود طبق فرمول تابش جسم سیاه  انیشتن، هر فوتون حدود 3.1 الکترون ولت انرژی داره.

تحقیقی که باید انجام میدادم پیدا کردن ماده ای بود که work function اش کمتر یا برابر این مقدار باشه. (تابع کار حداقل انرژی ترمودینامیکی هست که اگر به اتم بدهیم الکترونی را از دست داده و به نزدیک ترین نقطه بر روی سطح آن منتقل میشود) از بین فلزات مختلف تنها فلزی که به نظرم مناسب اومد کلسیم بود با انرژی تابع کار 2.86 الکترون ولت.

فورا رفتم بازار کرج بخرم دیدم گرون فروشه(هر بسته 5 گرمی  پودری مرک آلمان رو میداد 40 هزار تومان) . به همین دلیلی رفتم تهران خیابان ناصر خسرو بازار شیمیایی ها نوع صنعتی اش(شمش تیکه ای) رو گرفتم 20 هزار تومان.

برای ساخت بدنه اش خیلی چالش داشتم . بدنه باید به  خلا مقاوم می بود و  نشتی غیره هم نمیداد.  یا باید عین قدیم میدادم برام شیشه گری کنن و حباب بسازن که برام گرون تموم میشد یا این که از مواد های مختلفی مثل شیشه اکریلیک، یا ترکیب شیشه پیرکس و شیشه اکریلیک استفاده میکردم(این بهترین حالته سیلندر پیرکسی از بازار شیمیایی ها بخرید و سر و تهش رو با شیشه اکریلیک ببندید) .

من کلا از شیشه اکریلیک استفاده کردم با خیال اینکه چون راحت ماشین کاری میشه و از شیشه مقاوم تره تحمل میاره. رفتم خیابون پامنار به هر طوری که شد جورش کردم.

تو دانشگاه دادم یکی از بچه ها از فروشگاه داروخونه دندون پزشکی یه شیشه کوچیک کلرفرم خرید 10 هزار تومان و کارو شروع کردم.

کار راحتی بود سریع سوراخ کاری و صاف کاری کردم و کاتد و آند رو بعد اسید شویی گذاشتم کنار هم و با کلرفرم و چسب 123 فیکس کردم.

کاتد چون کلسیم تیکه ای بود با  هر زوری بود جند تا تیکه کوچیک جدا کردم بین دوتا توری مسی قرار دادم و دیود فرابنفش رو روی گرماگیر مخصوص اش سوار کردم و با کلرفرم به شیشه اکریلیک چسبوندم.

رفتم پژوهش گفتم پمپ خلا میخوام برا فلان ایده ، گفتن بزارطرح رو ببینیم بعد در اختیارت میزاریم. رفتیم کارگاه نشون دادم بشون خوششون اومد و گفتن میتونه یک سوسازی بکنه؟ منم گفتم بدون خلا سطح بالا نه!

شروع کردم بستن یه مدار ساده برای نشون دادن یکسو کنندی و خدارو شکر تو فرکانس 100 هرتز با چشم خودشون دیدن که میتونه سیگنال رو یک سو کنه اما در فرکانس های بیشتر همه چی بهم میخورد. اوکی رو دادن و گفتن فلان روز هماهنگ می کنیم برو بیا.

منم ولش کردم و رفتم خونه فردا که برگشتم چشمتون روز بد نبینه سیلندر اکریلیکه یه جوری ترک خورده بود که شوکه شده بودم. انکار شیشه جلوی ماشین بشکنه .

اولش فکر کردم ممکنه کسی انداخته باشه اما بعد فهمیدم مشکل از یه جای دیگه اس! کلرفرمی که زده بودم تبخیر شده بود و گازش کم کم سیلندر رو ضعیف کرده بود.

موضوع رو اطلاع دادم و قرار شد یه بودجه پژوهشی 3 میلیون تومانی براش مصوب کنن که رسمی روش کار کنم نه با بودجه شخصی.

راستی برداشته شدن تحریما رو بهتون تبریک میگم خیلی خوشحالم.