एफपीडी तपासणीमध्ये ग्रॅनाइटचा वापर

फ्लॅट पॅनल डिस्प्ले (FPD) हा भविष्यातील टीव्हीचा मुख्य प्रवाह बनला आहे. हा एक सामान्य ट्रेंड आहे, परंतु जगात याची कोणतीही निश्चित व्याख्या नाही. साधारणपणे, या प्रकारचा डिस्प्ले पातळ असतो आणि सपाट पॅनलसारखा दिसतो. फ्लॅट पॅनल डिस्प्लेचे अनेक प्रकार आहेत. डिस्प्ले माध्यम आणि कार्य तत्त्वानुसार, लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD), प्लाझ्मा डिस्प्ले (PDP), इलेक्ट्रो-ल्युमिनेसन्स डिस्प्ले (ELD), ऑरगॅनिक इलेक्ट्रो-ल्युमिनेसन्स डिस्प्ले (OLED), फील्ड एमिशन डिस्प्ले (FED), प्रोजेक्शन डिस्प्ले इत्यादी प्रकार आहेत. अनेक FPD उपकरणे ग्रॅनाइटपासून बनवली जातात. कारण ग्रॅनाइट मशीन बेसमध्ये उत्तम अचूकता आणि भौतिक गुणधर्म असतात.

विकासाचा कल
पारंपारिक सीआरटी (कॅथोड रे ट्यूब) च्या तुलनेत, फ्लॅट पॅनल डिस्प्लेमध्ये पातळ, हलके, कमी वीज वापर, कमी किरणोत्सर्ग, फ्लिकर नसणे आणि मानवी आरोग्यासाठी फायदेशीर असण्याचे फायदे आहेत. त्याने जागतिक विक्रीमध्ये सीआरटीला मागे टाकले आहे. २०१० पर्यंत, या दोन्हींच्या विक्री मूल्याचे प्रमाण ५:१ पर्यंत पोहोचेल असा अंदाज आहे. २१ व्या शतकात, फ्लॅट पॅनल डिस्प्ले हे डिस्प्ले क्षेत्रातील मुख्य उत्पादने बनतील. प्रसिद्ध स्टॅनफोर्ड रिसोर्सेसच्या अंदाजानुसार, जागतिक फ्लॅट पॅनल डिस्प्ले बाजारपेठ २००१ मधील २३ अब्ज अमेरिकन डॉलर्सवरून २००६ मध्ये ५८.७ अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत वाढेल आणि पुढील ४ वर्षांत सरासरी वार्षिक वाढीचा दर २०% पर्यंत पोहोचेल.

डिस्प्ले तंत्रज्ञान
फ्लॅट पॅनल डिस्प्लेचे वर्गीकरण सक्रिय प्रकाश उत्सर्जक डिस्प्ले आणि निष्क्रिय प्रकाश उत्सर्जक डिस्प्ले असे केले जाते. पहिल्या प्रकारात असे डिस्प्ले उपकरण येते, ज्यामध्ये डिस्प्ले माध्यम स्वतः प्रकाश उत्सर्जित करते आणि दृश्यमान किरणोत्सर्ग प्रदान करते. यामध्ये प्लाझ्मा डिस्प्ले (PDP), व्हॅक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले (VFD), फील्ड एमिशन डिस्प्ले (FED), इलेक्ट्रो-ल्युमिनेसन्स डिस्प्ले (LED) आणि ऑरगॅनिक लाइट एमिटिंग डायोड डिस्प्ले (OLED) यांचा समावेश होतो. दुसऱ्या प्रकारात असे डिस्प्ले उपकरण येते, जे स्वतः प्रकाश उत्सर्जित करत नाही, परंतु विद्युत सिग्नलद्वारे मॉड्युलेट केलेल्या डिस्प्ले माध्यमाचा वापर करते. यामुळे त्याची ऑप्टिकल वैशिष्ट्ये बदलतात, सभोवतालचा प्रकाश आणि बाह्य वीज पुरवठ्याद्वारे (बॅकलाईट, प्रोजेक्शन प्रकाश स्रोत) उत्सर्जित होणारा प्रकाश मॉड्युलेट केला जातो आणि तो डिस्प्ले स्क्रीनवर किंवा पडद्यावर प्रदर्शित केला जातो. यामध्ये लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD), मायक्रो-इलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टम डिस्प्ले (DMD) आणि इलेक्ट्रॉनिक इंक (EL) डिस्प्ले इत्यादींचा समावेश होतो.
एलसीडी
लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्लेमध्ये पॅसिव्ह मॅट्रिक्स लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (PM-LCD) आणि ॲक्टिव्ह मॅट्रिक्स लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (AM-LCD) यांचा समावेश होतो. STN आणि TN हे दोन्ही लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले पॅसिव्ह मॅट्रिक्स लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्लेच्या प्रकारात मोडतात. १९९० च्या दशकात, ॲक्टिव्ह-मॅट्रिक्स लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले तंत्रज्ञानाचा, विशेषतः थिन फिल्म ट्रान्झिस्टर लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (TFT-LCD) चा, वेगाने विकास झाला. STN चे पर्यायी उत्पादन म्हणून, यात जलद प्रतिसाद गती आणि फ्लिकरिंग नसणे हे फायदे आहेत, आणि याचा वापर पोर्टेबल संगणक व वर्कस्टेशन्स, टीव्ही, कॅमकॉर्डर्स आणि हँडहेल्ड व्हिडिओ गेम कन्सोलमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. AM-LCD आणि PM-LCD मधील फरक हा आहे की, पहिल्या प्रकारात प्रत्येक पिक्सेलला स्विचिंग उपकरणे जोडलेली असतात, ज्यामुळे क्रॉस-इंटरफेरन्सवर मात करता येते आणि उच्च कॉन्ट्रास्ट व उच्च रिझोल्यूशन डिस्प्ले मिळवता येतो. सध्याच्या AM-LCD मध्ये अमॉर्फस सिलिकॉन (a-Si) TFT स्विचिंग उपकरण आणि स्टोरेज कपॅसिटर योजना वापरली जाते, ज्यामुळे उच्च ग्रे लेव्हल मिळवता येते आणि खरा रंग डिस्प्ले साकारता येतो. तथापि, उच्च-घनतेच्या कॅमेरा आणि प्रोजेक्शन ॲप्लिकेशन्ससाठी उच्च रिझोल्यूशन आणि लहान पिक्सेलच्या गरजेमुळे पी-एसआय (पॉलीसिलिकॉन) टीएफटी (थिन फिल्म ट्रान्झिस्टर) डिस्प्लेच्या विकासाला चालना मिळाली आहे. पी-एसआयची मोबिलिटी ए-एसआय पेक्षा ८ ते ९ पट जास्त आहे. पी-एसआय टीएफटीचा लहान आकार केवळ उच्च-घनता आणि उच्च-रिझोल्यूशन डिस्प्लेसाठीच योग्य नाही, तर सबस्ट्रेटवर पेरिफेरल सर्किट्सदेखील इंटिग्रेट केले जाऊ शकतात.
एकंदरीत, एलसीडी कमी वीज वापरणाऱ्या पातळ, हलक्या, लहान आणि मध्यम आकाराच्या डिस्प्लेसाठी योग्य आहे आणि नोटबुक कॉम्प्युटर व मोबाईल फोन यांसारख्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. ३०-इंच आणि ४०-इंच एलसीडी यशस्वीरित्या विकसित केले गेले आहेत आणि त्यापैकी काही वापरात आणले गेले आहेत. एलसीडीच्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनानंतर, त्याची किंमत सातत्याने कमी होत आहे. एक १५-इंचाचा एलसीडी मॉनिटर ५०० डॉलर्समध्ये उपलब्ध आहे. पीसीच्या कॅथोड डिस्प्लेची जागा घेणे आणि एलसीडी टीव्हीमध्ये त्याचा वापर करणे ही त्याच्या भविष्यातील विकासाची दिशा आहे.
प्लाझ्मा डिस्प्ले
प्लाझ्मा डिस्प्ले हे वायू (जसे की वातावरण) डिस्चार्जच्या तत्त्वावर साकारलेले एक प्रकाश-उत्सर्जक डिस्प्ले तंत्रज्ञान आहे. प्लाझ्मा डिस्प्लेमध्ये कॅथोड रे ट्यूबचे फायदे आहेत, परंतु ते अत्यंत पातळ संरचनेवर तयार केले जातात. मुख्य उत्पादनाचा आकार ४०-४२ इंच आहे. ५० आणि ६० इंचाची उत्पादने विकासाधीन आहेत.
व्हॅक्यूम फ्लुरोसेन्स
व्हॅक्यूम फ्लोरोसेंट डिस्प्ले हा ऑडिओ/व्हिडिओ उत्पादने आणि घरगुती उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जाणारा एक डिस्प्ले आहे. हे एक ट्रायोड इलेक्ट्रॉन ट्यूब प्रकारचे व्हॅक्यूम डिस्प्ले उपकरण आहे, ज्यामध्ये कॅथोड, ग्रिड आणि ॲनोड एका व्हॅक्यूम ट्यूबमध्ये बंदिस्त केलेले असतात. यामध्ये, कॅथोडमधून उत्सर्जित झालेले इलेक्ट्रॉन्स, ग्रिड आणि ॲनोडला लावलेल्या पॉझिटिव्ह व्होल्टेजद्वारे प्रवेगित केले जातात आणि ॲनोडवर लेपित केलेल्या फॉस्फरला प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठी उत्तेजित करतात. ग्रिडची रचना मधमाशीच्या पोळ्यासारखी असते.
विद्युतदीप्ती)
इलेक्ट्रोल्युमिनेसेंट डिस्प्ले सॉलिड-स्टेट थिन-फिल्म तंत्रज्ञानाचा वापर करून बनवले जातात. दोन वाहक प्लेट्सच्या मध्ये एक इन्सुलेटिंग थर ठेवला जातो आणि त्यावर एक पातळ इलेक्ट्रोल्युमिनेसेंट थर जमा केला जातो. हे उपकरण इलेक्ट्रोल्युमिनेसेंट घटक म्हणून विस्तृत उत्सर्जन स्पेक्ट्रम असलेल्या झिंक-कोटेड किंवा स्ट्रॉन्टियम-कोटेड प्लेट्सचा वापर करते. याचा इलेक्ट्रोल्युमिनेसेंट थर १०० मायक्रॉन जाड असतो आणि तो ऑर्गेनिक लाइट एमिटिंग डायोड (OLED) डिस्प्लेसारखाच स्पष्ट डिस्प्ले इफेक्ट मिळवू शकतो. याचा सामान्य ड्राइव्ह व्होल्टेज १०KHz, २००V AC व्होल्टेज असतो, ज्यासाठी अधिक महागड्या ड्रायव्हर IC ची आवश्यकता असते. ॲक्टिव्ह ॲरे ड्रायव्हिंग योजनेचा वापर करून एक उच्च-रिझोल्यूशन मायक्रोडिस्प्ले यशस्वीरित्या विकसित करण्यात आला आहे.
नेतृत्व केले
प्रकाश-उत्सर्जक डायोड डिस्प्लेमध्ये मोठ्या संख्येने प्रकाश-उत्सर्जक डायोड असतात, जे एकरंगी किंवा बहुरंगी असू शकतात. उच्च-कार्यक्षमतेचे निळे प्रकाश-उत्सर्जक डायोड उपलब्ध झाल्यामुळे, पूर्ण-रंगी मोठ्या-स्क्रीनचे एलईडी डिस्प्ले तयार करणे शक्य झाले आहे. एलईडी डिस्प्लेमध्ये उच्च चमक, उच्च कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्य ही वैशिष्ट्ये आहेत आणि ते घराबाहेरील वापरासाठी मोठ्या-स्क्रीन डिस्प्लेकरिता योग्य आहेत. तथापि, या तंत्रज्ञानाने मॉनिटर्स किंवा पीडीए (हँडहेल्ड कॉम्प्युटर) साठी कोणतेही मध्यम-श्रेणीचे डिस्प्ले बनवता येत नाहीत. तरीही, एलईडी मोनोलिथिक इंटिग्रेटेड सर्किटचा वापर एकरंगी व्हर्च्युअल डिस्प्ले म्हणून केला जाऊ शकतो.
मेम्स
हा MEMS तंत्रज्ञान वापरून तयार केलेला एक मायक्रोडिस्प्ले आहे. अशा डिस्प्लेमध्ये, प्रमाणित सेमीकंडक्टर प्रक्रिया वापरून सेमीकंडक्टर आणि इतर सामग्रीवर प्रक्रिया करून सूक्ष्म यांत्रिक संरचना तयार केल्या जातात. डिजिटल मायक्रोमिरर डिव्हाइसमध्ये, ही संरचना एका बिजागरीने आधारलेल्या मायक्रोमिररची असते. त्याच्या बिजागऱ्या खाली असलेल्या मेमरी सेलपैकी एकाला जोडलेल्या प्लेट्सवरील चार्जमुळे कार्यान्वित होतात. प्रत्येक मायक्रोमिररचा आकार अंदाजे मानवी केसाच्या व्यासाएवढा असतो. हे उपकरण प्रामुख्याने पोर्टेबल व्यावसायिक प्रोजेक्टर आणि होम थिएटर प्रोजेक्टरमध्ये वापरले जाते.
क्षेत्र उत्सर्जन
फील्ड एमिशन डिस्प्लेचे मूलभूत तत्त्व कॅथोड रे ट्यूबसारखेच आहे, म्हणजेच, इलेक्ट्रॉन एका प्लेटकडे आकर्षित होतात आणि ॲनोडवर लेपित केलेल्या फॉस्फरवर आदळवून प्रकाश उत्सर्जित करतात. याचा कॅथोड एका ॲरेमध्ये मांडलेल्या असंख्य लहान इलेक्ट्रॉन स्रोतांनी बनलेला असतो, म्हणजेच, एक पिक्सेल आणि एक कॅथोडच्या ॲरेच्या स्वरूपात. प्लाझ्मा डिस्प्लेप्रमाणेच, फील्ड एमिशन डिस्प्लेला काम करण्यासाठी २००V ते ६०००V पर्यंतच्या उच्च व्होल्टेजची आवश्यकता असते. परंतु, त्याच्या उत्पादन उपकरणांच्या उच्च उत्पादन खर्चामुळे, तो अद्याप मुख्य प्रवाहातील फ्लॅट पॅनल डिस्प्ले बनलेला नाही.
सेंद्रिय प्रकाश
ऑरगॅनिक लाईट-एमिटिंग डायोड डिस्प्ले (OLED) मध्ये, अजैविक प्रकाश-उत्सर्जक डायोडसारखा प्रकाश निर्माण करण्यासाठी प्लास्टिकच्या एक किंवा अधिक थरांमधून विद्युत प्रवाह पाठवला जातो. याचा अर्थ असा की, OLED उपकरणासाठी सब्सट्रेटवर सॉलिड-स्टेट फिल्म स्टॅकची आवश्यकता असते. तथापि, सेंद्रिय पदार्थ पाण्याची वाफ आणि ऑक्सिजनसाठी खूप संवेदनशील असतात, त्यामुळे सीलिंग करणे आवश्यक आहे. OLED हे सक्रिय प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणे आहेत आणि ते उत्कृष्ट प्रकाश वैशिष्ट्ये व कमी वीज वापराची वैशिष्ट्ये दर्शवतात. लवचिक सब्सट्रेटवर रोल-बाय-रोल प्रक्रियेद्वारे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्याची त्यांच्यात प्रचंड क्षमता आहे आणि म्हणूनच त्यांचे उत्पादन खूप स्वस्त आहे. या तंत्रज्ञानाचे साध्या एकरंगी मोठ्या-क्षेत्रातील प्रकाशयोजनेपासून ते पूर्ण-रंगीत व्हिडिओ ग्राफिक्स डिस्प्लेपर्यंत विस्तृत उपयोग आहेत.
इलेक्ट्रॉनिक शाई
ई-इंक डिस्प्ले हे असे डिस्प्ले आहेत जे एका द्विस्थिर पदार्थावर विद्युत क्षेत्र लागू करून नियंत्रित केले जातात. यात मोठ्या संख्येने सूक्ष्म-सील केलेले पारदर्शक गोल असतात, ज्यांतील प्रत्येकाचा व्यास सुमारे १०० मायक्रॉन असतो. या गोलांमध्ये काळ्या रंगाचा द्रव पदार्थ आणि हजारो पांढऱ्या टायटॅनियम डायऑक्साइडचे कण असतात. जेव्हा या द्विस्थिर पदार्थावर विद्युत क्षेत्र लागू केले जाते, तेव्हा टायटॅनियम डायऑक्साइडचे कण त्यांच्या चार्ज स्थितीनुसार एका इलेक्ट्रोडकडे सरकतात. यामुळे पिक्सेल प्रकाश उत्सर्जित करतो किंवा नाही हे ठरते. हा पदार्थ द्विस्थिर असल्यामुळे, तो महिनोनमहिने माहिती टिकवून ठेवतो. त्याची कार्यस्थिती विद्युत क्षेत्राद्वारे नियंत्रित होत असल्यामुळे, त्यातील डिस्प्लेची सामग्री अगदी कमी ऊर्जेने बदलता येते.

ज्योत प्रकाश डिटेक्टर
फ्लेम फोटोमेट्रिक डिटेक्टर (संक्षिप्त रूपात फ्लेम फोटोमेट्रिक डिटेक्टर, FPD)
१. एफपीडीचे तत्व
एफपीडीचे तत्त्व हायड्रोजन-समृद्ध ज्योतीमध्ये नमुन्याच्या ज्वलनावर आधारित आहे, ज्यामुळे ज्वलनानंतर सल्फर आणि फॉस्फरस असलेली संयुगे हायड्रोजनद्वारे क्षीण होतात आणि S2* (S2 ची उत्तेजित अवस्था) व HPO* (HPO ची उत्तेजित अवस्था) यांच्या उत्तेजित अवस्था निर्माण होतात. हे दोन्ही उत्तेजित पदार्थ मूळ अवस्थेत परतताना सुमारे ४००nm आणि ५५०nm च्या आसपास वर्णपट उत्सर्जित करतात. या वर्णपटाची तीव्रता फोटोमल्टिप्लायर ट्यूबने मोजली जाते आणि प्रकाशाची तीव्रता नमुन्याच्या वस्तुमान प्रवाह दराच्या प्रमाणात असते. एफपीडी हा एक अत्यंत संवेदनशील आणि निवडक डिटेक्टर आहे, जो सल्फर आणि फॉस्फरस संयुगांच्या विश्लेषणात मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो.
२. एफपीडीची रचना
एफपीडी ही एफआयडी आणि फोटोमीटर यांचे संयोजन असलेली एक रचना आहे. याची सुरुवात एकल-ज्वाला एफपीडी म्हणून झाली. १९७८ नंतर, एकल-ज्वाला एफपीडीच्या उणिवा भरून काढण्यासाठी, दुहेरी-ज्वाला एफपीडी विकसित करण्यात आली. यात दोन स्वतंत्र हवा-हायड्रोजन ज्वाला असतात, खालची ज्वाला नमुन्याच्या रेणूंना S2 आणि HPO सारख्या तुलनेने साध्या रेणू असलेल्या ज्वलन उत्पादनांमध्ये रूपांतरित करते; वरची ज्वाला S2* आणि HPO* सारखे प्रकाशमान उत्तेजित अवस्थेतील तुकडे तयार करते, वरच्या ज्वालाकडे एक खिडकी असते आणि रासायनिक प्रकाशमानतेची तीव्रता फोटोमल्टिप्लायर ट्यूबद्वारे शोधली जाते. खिडकी कठीण काचेची बनलेली असते आणि ज्वाला नोझल स्टेनलेस स्टीलचे बनलेले असते.
३. एफपीडीची कामगिरी
एफपीडी (FPD) हे सल्फर आणि फॉस्फरस संयुगांच्या निर्धारणासाठी एक निवडक डिटेक्टर आहे. याची ज्योत हायड्रोजन-समृद्ध असते आणि हवेचा पुरवठा केवळ ७०% हायड्रोजनसोबत अभिक्रिया करण्यासाठी पुरेसा असतो, त्यामुळे उत्तेजित सल्फर आणि फॉस्फरस संयुगांचे तुकडे तयार करण्यासाठी ज्योतीचे तापमान कमी असते. वाहक वायू, हायड्रोजन आणि हवेच्या प्रवाह दराचा एफपीडीवर मोठा प्रभाव पडतो, त्यामुळे वायू प्रवाहाचे नियंत्रण अत्यंत स्थिर असले पाहिजे. सल्फरयुक्त संयुगांच्या निर्धारणासाठी ज्योतीचे तापमान सुमारे ३९०°C असावे, ज्यामुळे उत्तेजित S2* तयार होऊ शकते; फॉस्फरसयुक्त संयुगांच्या निर्धारणासाठी, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे प्रमाण २ ते ५ च्या दरम्यान असावे आणि वेगवेगळ्या नमुन्यांनुसार हायड्रोजन-ऑक्सिजनचे प्रमाण बदलले पाहिजे. चांगले सिग्नल-टू-नॉइज गुणोत्तर मिळवण्यासाठी वाहक वायू आणि मेक-अप वायू देखील योग्यरित्या समायोजित केले पाहिजेत.