एमटीबीएफ की परिभाषा और गणना

जॉन बार्डीन, लियोन कूपर और रॉबर्ट श्राइफर द्वारा 1957 में विकसित बीसीएस सिद्धांत, पारंपरिक अतिचालकता की सूक्ष्म व्याख्या प्रदान करता है। यह सिद्धांत बताता है कि क्रांतिक तापमान (T_c) से नीचे, इलेक्ट्रॉन अपने स्थिरवैद्युत प्रतिकर्षण को पार कर क्रिस्टल जाली (फोनोन) के साथ अंतःक्रियाओं के माध्यम से बंधित युग्म बना सकते हैं, जिन्हें कूपर युग्म कहा जाता है। ये युग्म बोसोन के समान व्यवहार करते हैं और एक स्थूल क्वांटम अवस्था में संघनित हो सकते हैं।

ऑप्टिकल रेज़ोनेटर या ऑप्टिकल कैविटी, दर्पणों की एक ऐसी व्यवस्था है जो प्रकाश तरंगों के लिए एक स्थिर तरंग गुहा बनाती है। लेज़र में, यह गेन माध्यम को घेरता है और सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। उत्तेजित उत्सर्जन से उत्पन्न प्रकाश बार-बार परावर्तित होता है और गेन माध्यम से कई बार गुजरता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रवर्धन होता है और एक सुसंगत आउटपुट किरण उत्पन्न होती है।

डेबोराह संख्या, रियोलॉजी में एक आयामहीन मात्रा है, जिसका उपयोग पदार्थों की तरलता को दर्शाने के लिए किया जाता है। यह विश्राम समय (जो पदार्थ का एक आंतरिक गुण है) और प्रयोग या अवलोकन के विशिष्ट समय पैमाने का अनुपात है। इसका सूत्र है: [latex]De = frac{t_c}{t_p}[/latex], जहाँ [latex]t_c[/latex] विश्राम समय है और [latex]t_p[/latex] अवलोकन समय है।

श्रृंखला में जुड़े घटकों की एक प्रणाली के लिए, जहाँ किसी एक घटक की विफलता से प्रणाली विफल हो जाती है, समग्र विफलता दर व्यक्तिगत दरों का योग होती है। प्रणाली का MTBF इस योग का व्युत्क्रम होता है: [latex]MTBF_{system} = (sum_{i=1}^{n} lambda_i)^{-1} = (1/MTBF_1 + 1/MTBF_2 + ... + 1/MTBF_n)^{-1}[/latex]। इसका तात्पर्य यह है कि प्रणाली का MTBF हमेशा सबसे कम व्यक्तिगत घटक के MTBF से कम होता है।

इस विधि में रेडियोआइसोटोप स्रोत, आमतौर पर कोबाल्ट-60 से उत्सर्जित उच्च-ऊर्जा वाले फोटॉनों का उपयोग उत्पादों को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। गामा किरणें पदार्थों से गुजरती हैं, जिससे मुक्त कण उत्पन्न होते हैं और सूक्ष्मजीवों के डीएनए को अपरिवर्तनीय क्षति पहुँचती है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका मृत्यु हो जाती है। यह एक 'शीत' प्रक्रिया है जो ऊष्मा-संवेदनशील वस्तुओं के लिए उपयुक्त है और इसे अंतिम सीलबंद पैकेजिंग में पहले से ही मौजूद उत्पादों पर किया जा सकता है।

मेमोरी इफ़ेक्ट एक ऐसी घटना है, जो विशेष रूप से NiCd बैटरियों में देखी जाती है। इसमें, बैटरी को बार-बार आंशिक रूप से डिस्चार्ज होने के बाद रिचार्ज करने पर, यह उस आंशिक क्षमता स्तर को 'याद' रखती है। बाद में पूरी तरह डिस्चार्ज करने के प्रयासों में, बैटरी का वोल्टेज उस 'याद रखे गए' बिंदु पर तेज़ी से गिर जाता है, जिससे शेष क्षमता अनुपयोगी हो जाती है। यह इलेक्ट्रोड की क्रिस्टलीय संरचना में परिवर्तन, विशेष रूप से बड़े कैडमियम क्रिस्टल के विकास के कारण होता है।

एक विद्युत द्वि-परत संधारित्र (ईडीएलसी), जिसे सुपरकैपेसिटर भी कहा जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक विलयन को ध्रुवीकृत करके विद्युतस्थैतिक रूप से ऊर्जा संग्रहित करता है। पारंपरिक बैटरी के विपरीत, इसमें कोई रासायनिक अभिक्रिया शामिल नहीं होती है। यह उच्च सतह क्षेत्र वाले इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच बनने वाली विद्युत द्वि-परत (हेल्महोल्ट्ज़ द्वि-परत) में ऊर्जा संग्रहित करता है। इससे अत्यंत तीव्र आवेशण और निर्वहन तथा बहुत लंबी चक्रीय जीवन संभव हो पाती है।

1957 में एलेक्सी अब्रिकोसोव द्वारा गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत के आधार पर सैद्धांतिक रूप से अनुमानित, टाइप II सुपरकंडक्टर्स दो क्रांतिक चुंबकीय क्षेत्रों, Hc1 और Hc2 द्वारा विशेषता रखते हैं। इन क्षेत्रों के बीच, वे एक मिश्रित या "भंवर" अवस्था में प्रवेश करते हैं, जिससे अब्रिकोसोव भंवर नामक परिमाणित प्रवाह नलिकाओं के माध्यम से आंशिक चुंबकीय क्षेत्र प्रवेश संभव होता है। यह उन्हें टाइप I सुपरकंडक्टर्स की तुलना में कहीं अधिक चुंबकीय क्षेत्रों में भी सुपरकंडक्टिंग बने रहने में सक्षम बनाता है।

आधुनिक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का मूलभूत घटक ट्रांजिस्टर है, विशेष रूप से MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर)। यह एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित स्विच की तरह कार्य करता है। इसके गेट टर्मिनल पर वोल्टेज लगाने से, इसके सोर्स और ड्रेन टर्मिनलों के बीच करंट का प्रवाह चालू ('1' का प्रतिनिधित्व) या बंद ('0' का प्रतिनिधित्व) किया जा सकता है, जिससे लॉजिक गेट्स को कार्यान्वित करना संभव हो जाता है।

पुनरावृत्ति क्षमता समान परिस्थितियों में परिशुद्धता का आकलन करती है, जबकि पुनरुत्पादकता एक या अधिक परिस्थितियों में परिवर्तन होने पर परिशुद्धता का आकलन करती है, जैसे कि संचालक, उपकरण या स्थान। पुनरुत्पादकता भिन्नता हमेशा पुनरावृत्ति क्षमता भिन्नता से अधिक या उसके बराबर होती है। यह अंतर माप में भिन्नता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से अंतर-प्रयोगशाला तुलनाओं में जहां परिस्थितियां स्वाभाविक रूप से भिन्न होती हैं।

मरम्मत योग्य प्रणालियों के लिए, विफलताओं के बीच का औसत समय (MTBF) विफलता तक पहुंचने के औसत समय (MTTF) और मरम्मत तक पहुंचने के औसत समय (MTTR) का योग होता है। सूत्र है: [latex]MTBF = MTTF + MTTR[/latex]। MTTF विफलता से पहले के औसत परिचालन समय को दर्शाता है, जबकि MTTR प्रणाली की मरम्मत में लगने वाले औसत समय को दर्शाता है। प्रणाली की उपलब्धता को समझने के लिए यह अंतर अत्यंत महत्वपूर्ण है।

क्लीनरूम संदूषण को नियंत्रित करने के लिए वायु प्रवाह के दो प्राथमिक सिद्धांतों का उपयोग करते हैं। अशांत (या गैर-एकदिशीय) प्रवाह में मिश्रित वायु धाराएँ शामिल होती हैं, जो कम सख्त श्रेणियों (आईएसओ 6-9) के लिए उपयुक्त है। लैमिनर (या एकदिशीय) प्रवाह समानांतर, स्थिर-वेग वाली वायु धाराओं का उपयोग करके वातावरण से कणों को बाहर निकालता है, जो आईएसओ 1-5 जैसे उच्च-शुद्धता अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है, जिससे क्रॉस-संदूषण को रोका जा सके और कणों को तेजी से हटाया जा सके।

इलेक्ट्रोकेमिल्यूमिनेसेंस, या इलेक्ट्रो-जनरेटेड केमिल्यूमिनेसेंस (ईसीएल), एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें इलेक्ट्रोड सतह पर शुरू होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं से प्रकाश उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रोकेमिकली उत्पन्न स्पीशीज़ एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रिया से गुजरते हैं जिससे एक उत्तेजित अवस्था बनती है जो शिथिलता पर प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह केमिल्यूमिनेसेंस के विश्लेषणात्मक लाभों (कम पृष्ठभूमि, उच्च संवेदनशीलता) को एक इलेक्ट्रोकेमिकल ट्रिगर के सटीक नियंत्रण के साथ जोड़ती है।