सीएसआईआर-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला
CSIR-National Physical Laboratory
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मापिकी
परिचय
सीएसआईआर-एनपीएल में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (ईएम) मापिकी में घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से लेकर उन्नत रणनीतिक संचार और इंस्ट्रूमेंटेशन तक के उपकरणों के लिए 1 हर्ट्ज से 110 गीगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति रेंज में विभिन्न माप सुविधाएं शामिल हैं। CSIR-NPL (देश का NMI) 9 kHz से 110 GHz फ़्रीक्वेंसी रेंज की माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी के लिए माप प्रदान करता है जो माइक्रोवेव मेट्रोलॉजी और मैग्नेटिक मेट्रोलॉजी के माध्यम से SI इकाइयों के लिए सटीक, सटीक, विश्वसनीय, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त और पता लगाने योग्य हैं। माइक्रोवेव और चुंबकीय आधारित राष्ट्रीय मानक और माप क्षमताएं सीएसआईआर-एनपीएल में प्राप्त, स्थापित, अनुरक्षित और उन्नत हैं। इन मानकों को विभिन्न क्षेत्रों: रणनीतिक, रक्षा, निर्माताओं, परीक्षण उद्योगों, सरकारी नियामकों और अनुसंधान संस्थानों में पता लगाने की क्षमता प्रदान करने के लिए भारत भर में संदर्भ प्रयोगशालाओं में प्रसारित किया जाता है। सीएसआईआर-एनपीएल में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेट्रोलॉजी में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के विभिन्न मापदंडों जैसे क्षीणन, माइक्रोवेव पावर, ई-फील्ड और विशिष्ट अवशोषण दर (एसएआर), चुंबकीय प्रवाह घनत्व, चुंबकीय प्रवाह, सर्च कॉइल का टर्न एरिया, पावर की व्यापक क्षमताओं का एक अनूठा संयोजन है। विभिन्न मुक्त स्थान माप मापदंडों के साथ-साथ विद्युत स्टील का नुकसान माप। आने वाली 5G तकनीक केवल एक नियमित तकनीकी परिवर्तन नहीं है बल्कि स्मार्ट बैंकिंग, स्मार्ट सिटी, स्मार्ट विलेज, स्मार्ट हेल्थकेयर स्मार्ट ऑटोमोबाइल और कई अन्य जैसी कई स्मार्ट तकनीकों को सक्षम करने का एक मंच है। यह देश की आगामी तकनीकी जरूरतों पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेट्रोलॉजी के समग्र प्रभाव को दर्शाता है।
माइक्रोवेव मैट्रोलोजी में क्षीणन, प्रतिबाधा, सम्मिलन हानि जैसे पैरामीटर शामिल हैं, जिसके बाद फ्री स्पेस माइक्रोवेव मापन जैसे कि इलेक्ट्रिक फाइल्ड, एसएआर, शील्डिंग प्रभावशीलता, और ढांकता हुआ माप के साथ-साथ प्लैंक कॉन्स्टेंट के लिए उन्नत क्वांटम ई-फील्ड मापन शामिल हैं। प्रत्येक पैरामीटर में उनके संबंधित प्राथमिक मानक, उनकी अंशांकन और माप क्षमता (CMCs) और दुनिया के प्रमुख NMI के साथ उनकी समानता की डिग्री, और क्वांटम मानकों सहित उन्नत मापन के लिए चल रहे अनुसंधान शामिल हैं।
माइक्रोवेव मापिकी
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेट्रोलॉजी सेक्शन ने 24 सितंबर, 2020 को “आईईईई -1528 मानक के अनुसार ऊतक समकक्ष तरल पदार्थों के लिए प्रक्रिया-कैसे जानें” के लिए एक प्रौद्योगिकी हस्तांतरण पूरा कर लिया है। हम आगामी 5जी आवृत्तियों के लिए तैयारी या मानक टीईएल द्वारा इसके दायरे का विस्तार करने के लिए काम कर रहे हैं। ये टीईएल नए आईईईई /आईईसी -62209 1528: 2020 मानक के अनुसार तैयार किए जा रहे हैं, जिनके लिए पिछले अध्ययनों के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायनों से अलग रसायनों की आवश्यकता होती है।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेट्रोलॉजी सेक्शन ने 24 सितंबर, 2020 को “आईईईई -1528 मानक के अनुसार ऊतक समकक्ष तरल पदार्थों के लिए प्रक्रिया-कैसे जानें” के लिए एक प्रौद्योगिकी हस्तांतरण पूरा कर लिया है। हम आगामी 5जी आवृत्तियों के लिए तैयारी या मानक टीईएल द्वारा इसके दायरे का विस्तार करने के लिए काम कर रहे हैं। ये टीईएल नए आईईईई /आईईसी -62209 1528: 2020 मानक के अनुसार तैयार किए जा रहे हैं, जिनके लिए पिछले अध्ययनों के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायनों से अलग रसायनों की आवश्यकता होती है।
वेक्टर एसएआर माप प्रणाली, एनपीएल ने समय डोमेन जांच के जांच अंशांकन के लिए अंशांकन विधियों के विकास के लिए यूआरएएमईटी कंसोर्टियम के साथ भागीदारी की है और वेक्टर एसएआर माप प्रणालियों के लिए सरणी बनाई है। ये जांच मौजूदा एसएआर माप प्रणालियों / जांच की तुलना में बहुत तेज दर से एक साथ आयाम और चरण को मापते हैं। सीएसआईआर-एनपीएल द्वारा एक विशिष्ट अवशोषण दर (एसएआर) मूल्यांकन प्रणाली स्वदेशी रूप से विकसित की गई है। इस सेटअप में ई-फील्ड सेंसर, टिशू समकक्ष तरल, रोबोटिक स्वचालन (एप्सन से प्राप्त रोबोटिक आर्म) और एक नियंत्रित जीयूआई स्वदेशी रूप से विकसित किया जा रहा है। यह प्रणाली 3W/kg तक SAR का मूल्यांकन करने में सक्षम है और प्रति 1.6W/kg ±0.15W/kg की विस्तारित अनिश्चितता के साथ।
रिडबर्ग परमाणु आधारित क्वांटम माप के लिए केंद्र
सीएसआईआर-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला (सीएसआईआर-एनपीएल) भारत का एक राष्ट्रीय मेट्रोलॉजिकल संस्थान (एनएमआई) होने के नाते एसआई इकाइयों या भौतिक स्थिरांक के संदर्भ में सभी भौतिक मापों को महसूस करने और तदनुसार संबंधित अंशांकन सुविधाओं को अपडेट करने की जिम्मेदारी है। चूंकि मेट्रोलॉजी लगभग सभी प्रौद्योगिकियों को रीढ़ प्रदान करती है, इसलिए तकनीकी और इसलिए देश के आर्थिक विकास के लिए प्राथमिक मानकों की स्थापना आवश्यक है। विद्युत चुम्बकीय माप के क्षेत्र में, शास्त्रीय एंटेना या ई-फील्ड जांच का उपयोग करके ई-फील्ड आयाम के माप में μV / m के क्रम की सटीकता प्राप्त नहीं की गई है । इसके अलावा, पारंपरिक ई-फील्ड जांच का अंशांकन चिकन-और-अंडे की दुविधा की तरह कुछ होता है यानी, जांच को कैलिब्रेट करने के लिए, आपको एक संदर्भ विद्युत क्षेत्र की आवश्यकता होती है जिसके मूल्य सटीक रूप से ज्ञात होते हैं। लेकिन एक ज्ञात क्षेत्र होने के लिए, आपको एक कैलिब्रेटेड जांच की आवश्यकता होती है। अंशांकन की यह आवश्यकता सटीकता को सीमित करती है और त्रुटियों को बढ़ाती है।
इसके विपरीत, यह प्राथमिक मानक सुविधा गुणों राइडबर्ग परमाणुओं का उपयोग करती है जिनके सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन बहुत उच्च कक्षाओं में अत्यधिक संवेदनशील विद्युत जांच के रूप में कार्य करते हैं। इस तकनीक में, विभिन्न तरंग दैर्ध्य के दो काउंटर-प्रचार जांच और युग्मन लेजर बीम एक वाष्प सेल में बातचीत करते हैं जिसमें रूबिडियम के राइडबर्ग परमाणु होते हैं। क्वांटम-मैकेनिकल इंटरैक्शन और संबंधित प्रभावों के कारण, परमाणु जांच बीम के लिए पारदर्शी हो जाते हैं जिससे ईआईटी सिग्नल को जन्म मिलता है। लेकिन जब एक रेडियोफ्रीक्वेंसी (आरएफ) तरंग से एक विद्युत क्षेत्र लेजर क्षेत्रों के साथ परमाणुओं पर लागू होता है, तो प्रोब बीम का ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा स्पेक्ट्रम बदल जाता है और यह परिवर्तन सीधे लागू विद्युत क्षेत्र के आनुपातिक होता है।यह सेंसर आत्म-कैलिब्रेटेड होगा या परमाणु मापदंडों के अंतर के कारण सार्वभौमिक प्लैंक स्थिरांक को ट्रेसेबिलिटी प्रदान करेगा। विकसित एकल सेंसर प्रणाली वर्तमान मानकों की तुलना में बेहतर विश्वसनीयता और संवेदनशीलता के साथ कुछ मेगाहर्ट्ज से 300 गीगाहर्ट्ज तक शुरू होने वाली पूरी रेंज में काम करने वाले सभी आरएफ एंटेना को कैलिब्रेट करने में सक्षम हो सकती है।
लक्ष्य
आरएफ ई-फील्ड के आयाम, चरण, ध्रुवीकरण और शक्ति माप के लिए प्राथमिक मानक की स्थापना। इसके अलावा, रडार और वायरलेस संचार संकेतों की सटीकता बढ़ाने के लिए आने वाले रेडियो आवृत्ति क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए एक नई तकनीक भी स्थापित की जाएगी।.
उद्देश्य
रेडियो आवृत्ति क्षेत्र का उपयोग करके क्षार परमाणु के राइडबर्ग राज्यों का दोहन करके आरएफ ई-फील्ड ध्रुवीकरण, आयाम और शक्ति का मापन जो ईआईटी शिखर के ऑटलर-टाउन विभाजन का कारण बनेगा, महसूस किया गया हैरायडबर्ग परमाणुओं का उपयोग करके घटना आरएफ क्षेत्र के आगमन के चरण और कोण का निर्धारण प्रगति पर है
उपलब्ध सुविधाएं
- स्केलर आरएफ प्रतिबिंब गुणांक और क्षीणन: वेवगाइड8 गीगाहर्ट्ज से 18 गीगाहर्ट्ज में प्रतिबिंब गुणांक
- वेक्टर/स्केलर आरएफ प्रतिबिंब गुणांक और क्षीणन: समाक्षीय रेखा 1 मेगाहर्ट्ज से 50 गीगाहर्ट्ज में वीएसडब्ल्यूआर
- स्केलर आरएफ प्रतिबिंब गुणांक और क्षीणन: 40 गीगाहर्ट्ज तक समाक्षीय रेखा में क्षीणन
- स्केलर आरएफ प्रतिबिंब गुणांक और क्षीणन: समाक्षीय रेखा में क्षीणन: 1 मेगाहर्ट्ज से 40 गीगाहर्ट्ज
- स्केलर आरएफ प्रतिबिंब गुणांक और क्षीणन: 5.8 गीगाहर्ट्ज से 18 गीगाहर्ट्ज तक वेवगाइड में क्षीणन
- 3 GHz तक ई-फील्ड माप
मैग्नेटिक मेट्रोलॉजी (चुंबकीय मात्रा का मापन और मानकीकरण)
मैग्नेटिक मेट्रोलॉजी राष्ट्रीय मानक को बनाए रखने और उन्नत करने के लिए जिम्मेदार है।
मैग्नेटिक मेट्रोलॉजी निरंतर विकास और अंशांकन/परीक्षण सेवाएं प्रदान करके (आईएसओ/आईईसी के अनुसार: चुंबकीय फ्लक्स घनत्व, चुंबकीय प्रवाह, सर्च कॉइल के टर्न एरिया, इलेक्ट्रिकल स्टील के पावर लॉस माप जैसे चुंबकीय पैरामीटर के लिए राष्ट्रीय मानक को बनाए रखने और अपग्रेड करने के लिए जिम्मेदार है: 150+ ग्राहकों (एमएसएमई क्षेत्रों, बड़े पैमाने के उद्योगों, सरकारी संगठनों और भारतीय एफएसएसएआई, वायुसेना, एयर इंडिया, पावर ग्रिड, सीपीआरआई, आईडीईएमआई, ईआरटीएल, ईटीडीसी, एबीबी, सीमेंस, सैमसंग, जीई हेल्थकेयर जैसे आर एंड डी संस्थानों के लिए 17025 दिशानिर्देश) , एलएंडटी, अदानी पावर, जीनस पावर, सिक्योर मीटर आदि) भारत के गुणवत्तापूर्ण बुनियादी ढांचे में सुधार के लिए।
अंशांकन और परीक्षण सुविधाएं उपलब्ध
- स्थायी चुंबक का अंशांकन
- एसी/डीसी गॉसमीटर का अंशांकन
- चुंबकीय क्षेत्र सूचक का अंशांकन
- निम्न क्षेत्र मैग्नेटोमीटर का अंशांकन
- हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल का अंशांकन
- फ्लक्समीटर का अंशांकन
- सर्च कॉइल के टर्न एरिया का कैलिब्रेशन
- एसी/डीसी इलेक्ट्रोमैग्नेट का परीक्षण
- इलेक्ट्रिकल स्टील की बिजली हानि माप
- चुंबकीय विकिरण मापन
अनुसंधान और विकास गतिविधियाँ
- हाथ कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने के लिए मांसपेशियों के संकुचन का चुंबकीय-आधारित पता लगाना
- कम चुंबकीय पारगम्यता माप सेटअप का विकास और सत्यापन
- कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों को मापने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर-आधारित कॉम्पैक्ट डिवाइस
सामग्री विशेषता सुविधाएं उपलब्ध हैं:
- एम-एच, एमटी (क्यूरी तापमान माप), वीएसएम तकनीक का उपयोग करते हुए जेडएफसी/एफसी माप।
- (मैग्नेटो इलेक्ट्रिक कपलिंग माप) मल्टीफ़ाइरोइक सामग्री के लिए।.
टीम
- डॉ. सत्यकेश दुबे, प्रधान वैज्ञानिक
- डॉ. आलोक प्रकाश, वैज्ञानिक
- डॉ रामिल कुमार भारद्वाज, वरिष्ठ तकनीकी अधिकारी
- श्री अनुराग कु. कटियार, तकनीकी अधिकारी
- श्रीमती ज्योति चौहान, तकनीकी अधिकारी
- श्री मांगे राम, सीनियर टेक्नीशियन -2
- श्रीमती मन्नो, कार्य सहायक
संपर्क
डॉ. सत्य केश दुबे
प्रधान वैज्ञानिक एवं प्रमुख
सब-डिवीजन: इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेट्रोलॉजी
श्रेणी: भारतीय मानक समय
ईमेल: Dubeysk@nplindia.org
फ़ोन: +91-11-45609313
सर्वाधिकार सुरक्षित - विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय, भारत सरकार के अधीन सीएसआईआर-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला, सीएसआईआर की आधिकारिक वेबसाइट
केंद्र ज्ञान संसाधन द्वारा अभिकल्पित और प्रबंधित साइट
सीएसआईआर-एनपीएल, नई दिल्ली
भारत