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RF की फुल फॉर्म "Radio Frequency" होती है. RF को हिंदी में "आकाशवाणी आवृति" कहते है.
RF का फुलफॉर्म Radio Frequency और हिंदी में RF का मतलब आकाशवाणी आवृति है. रेडियो फ़्रीक्वेंसी (RF) लगभग 30 kHz से 300 GHz की सीमा में दोलन की एक दर है, जो रेडियो तरंगों की आवृत्ति और रेडियो संकेतों को ले जाने वाली वैकल्पिक धाराओं से मेल खाती है.
रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) और माइक्रोवेव (मेगावाट) दोनों "अंतर्जात" या "वॉल्यूमेट्रिक" हीटिंग विधियां हैं. इसका मतलब यह है कि थर्मल ऊर्जा को बाहरी गर्मी स्रोत से इसकी सतह के माध्यम से उत्पाद के अंदर स्थानांतरित नहीं किया जाता है - जैसा कि गर्मी चालन, संवहन और विकिरण के आधार पर पारंपरिक हीटिंग विधियों के साथ होता है - बल्कि यह सीधे अपने पूरे द्रव्यमान में उत्पन्न होता है, धन्यवाद एक उपयुक्त आवृत्ति पर दोलन करने वाले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ऊर्जा का तापीय ऊर्जा में रूपांतरण.
यद्यपि रेडियो फ्रीक्वेंसी और माइक्रोवेव द्वारा हीटिंग तंत्र कुछ अनुप्रयोग क्षेत्रों में समान और समान रूप से प्रभावी हैं, दोनों प्रौद्योगिकियों के बीच कुछ महत्वपूर्ण अंतर हैं; आरएफ प्रौद्योगिकी और उपकरणों की विशिष्ट और अनूठी विशेषताएं इस तकनीक को अक्सर सर्वश्रेष्ठ बनाती हैं - कभी-कभी एकमात्र समाधान जो कई औद्योगिक प्रक्रियाओं पर लागू होता है.
उनके लघु तरंग दैर्ध्य के कारण, माइक्रोवेव का औद्योगिक उपयोग आनुपातिक रूप से छोटे आयाम वाले उत्पादों पर अनुप्रयोगों तक सीमित है. रेडियो फ्रीक्वेंसी, इसके विपरीत, उनकी लंबी तरंग दैर्ध्य और परिणामस्वरूप घने और बड़े आकार की सामग्री को गहराई से घुसने की क्षमता के कारण, लगभग किसी भी आयाम वाले उत्पादों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है.
माइक्रोवेव स्रोत से उत्पाद में ऊर्जा हस्तांतरण हालांकि वेवगाइड एक सांख्यिकीय घटना है जिसे सटीक रूप से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है और यह सामान्य रूप से असमान उपचार और तापमान का कारण बनता है. इसके विपरीत, रेडियो फ़्रीक्वेंसी के मामले में, आवश्यक उपचार के लिए ऊर्जा एक एप्लिकेटर के माध्यम से वितरित की जाती है, जिसकी ज्यामिति उत्पाद के आकार और आकार के अनुसार डिज़ाइन और सेट की जाती है. इसलिए, उत्पाद ऊर्जा को समान रूप से और विसरित रूप से अवशोषित कर सकता है.
उच्च आवृत्तियों पर, माइक्रोवेव के विशिष्ट, विभिन्न उत्पादों के नुकसान कारकों के बीच अंतर आमतौर पर कम आवृत्तियों वाले लोगों की तुलना में बहुत कम होते हैं, आरएफ तरंगों के विशिष्ट. इसका मतलब है कि विभिन्न रासायनिक, भौतिक, रूपात्मक गुणों वाले उत्पादों को गर्म करने में रेडियो फ्रीक्वेंसी अधिक चयनात्मक होती है, इस प्रकार विभिन्न सामग्रियों के थर्मल उपचार को नियंत्रित करना आसान हो जाता है. यह विशेषता अनुप्रयोगों को सुखाने में अत्यंत उपयोगी है, जहां रेडियो आवृत्ति को उत्पाद में निहित पानी द्वारा अधिमानतः अवशोषित किया जा सकता है, इस प्रकार सब्सट्रेट को प्रभावित किए बिना त्वरित और कुशल सुखाने की प्रक्रिया की अनुमति मिलती है.
औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी जनरेटर एक सौ किलोवाट या अधिक तक बिजली मूल्य प्रदान कर सकते हैं. एक या दो आरएफ जनरेटर आमतौर पर विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उत्पादन लाइनों द्वारा आवश्यक थर्मल उपचार या सुखाने की क्षमता की जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक कुल उत्पादन शक्ति तक पहुंचने के लिए पर्याप्त होते हैं. इसके विपरीत, 915 मेगाहर्ट्ज प्रौद्योगिकी के अपवाद के साथ, माइक्रोवेव उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मैग्नेट्रोन केवल कुछ किलोवाट (आमतौर पर लगभग 1 से 3 किलोवाट, शायद ही कभी 2450 मेगाहर्ट्ज पर) तक इकाई शक्ति मान प्रदान कर सकते हैं. बड़े औद्योगिक उपकरणों के लिए आवश्यक शक्ति मूल्यों का सामना करने के लिए, दसियों या बल्कि सैकड़ों मैग्नेट्रोन को स्थापित करना और नियंत्रित करना तकनीकी रूप से जटिल और महंगा है.
रेडियो फ्रीक्वेंसी उत्पाद को "उपलब्ध" किया जाता है, न कि उस पर "डिलीवर" या "मजबूर"; उत्पाद द्वारा अवशोषित वास्तविक ऊर्जा को प्रक्रिया के लिए प्रस्तुत उत्पाद की मात्रा पर ध्यान दिए बिना, इलेक्ट्रोड के कार्य मापदंडों को समायोजित करके प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार सटीक रूप से संशोधित किया जा सकता है. इसके अलावा, सुखाने वाले अनुप्रयोगों में, उत्पाद-जनरेटर प्रणाली व्यावहारिक रूप से स्व-समायोजन है, इस अर्थ में कि नमी की मात्रा जितनी अधिक होगी, उतनी ही अधिक ऊर्जा अवशोषित होगी और इसके विपरीत.
इसलिए, उत्पाद के भीतर नमी की असमानता स्वचालित रूप से कम हो जाती है और इसलिए अधिक सुखाने या अधिक गरम होने का जोखिम होता है. इसके विपरीत, एक मैग्नेट्रोन विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा की पूर्व-निर्धारित मात्रा का एक "उत्सर्जक" होता है जिसे खाली जगह में जमा नहीं किया जा सकता है और इसलिए वहां रखे गए उत्पाद की किसी भी मात्रा द्वारा जबरन और पूरी तरह से अवशोषित किया जाना चाहिए. यही कारण है कि माइक्रोवेव द्वारा हीटिंग या सुखाने की प्रक्रिया को सटीक रूप से नियंत्रित करना इतना मुश्किल है: उपचार के लिए प्रस्तुत किए जाने वाले उत्पाद की मात्रा को हर समय ज्ञात होना चाहिए, परिणामी थर्मल प्रभाव और वितरित की जाने वाली ऊर्जा को निर्धारित करने में सक्षम होना चाहिए. लगातार समायोजित किया जाना चाहिए.
विद्युत चुम्बकीय विकिरण में विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा की तरंगें होती हैं जो प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में एक साथ चलती हैं (यानी विकिरण). एक साथ लिया गया, विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के सभी रूपों को विद्युत चुम्बकीय "स्पेक्ट्रम" कहा जाता है. एंटेना संचारित करके उत्सर्जित रेडियो तरंगें और माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का एक रूप हैं. उन्हें सामूहिक रूप से "रेडियोफ्रीक्वेंसी" या "आरएफ" ऊर्जा या विकिरण के रूप में जाना जाता है. ध्यान दें कि "विकिरण" शब्द का अर्थ "रेडियोधर्मी" नहीं है. अक्सर, "विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र" या "रेडियोफ्रीक्वेंसी क्षेत्र" शब्द का उपयोग विद्युत चुम्बकीय या आरएफ ऊर्जा की उपस्थिति को इंगित करने के लिए किया जाता है.
एंटीना से निकलने वाली आरएफ तरंगें एंटीना में विद्युत आवेशों की गति से उत्पन्न होती हैं. विद्युत चुम्बकीय तरंगों को तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति द्वारा विशेषता दी जा सकती है. तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय तरंग के एक पूर्ण चक्र द्वारा तय की गई दूरी है, जबकि आवृत्ति एक सेकंड में दिए गए बिंदु से गुजरने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की संख्या है. आरएफ सिग्नल की आवृत्ति आमतौर पर "हर्ट्ज" (संक्षिप्त रूप से "हर्ट्ज") नामक एक इकाई के रूप में व्यक्त की जाती है. एक हर्ट्ज एक चक्र प्रति सेकंड के बराबर होता है. एक मेगाहर्ट्ज़ मेगाहर्ट्ज़ एक मिलियन चक्र प्रति सेकंड के बराबर होता है.
विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के विभिन्न रूपों को उनकी तरंग दैर्ध्य और आवृत्तियों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है. विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के आरएफ भाग को आमतौर पर स्पेक्ट्रम के उस हिस्से के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति लगभग 3 किलोहर्ट्ज़ (3 kHz) से 300 गीगाहर्ट्ज़ (300 GHz) की सीमा में होती है. माइक्रोवेव रेडियो तरंगों की एक विशिष्ट श्रेणी है जिसे लगभग 1 गीगाहर्ट्ज़ से 30 गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों पर रेडियोफ्रीक्वेंसी ऊर्जा के रूप में शिथिल रूप से परिभाषित किया जा सकता है.
"आयनीकरण" एक प्रक्रिया है, जिसके द्वारा Electrons को Atoms और molecules से अलग कर दिया जाता है. यह प्रक्रिया आणविक परिवर्तन उत्पन्न कर सकती है जिससे जैविक ऊतक में क्षति हो सकती है, जिसमें डीएनए पर प्रभाव, जीवित जीवों की आनुवंशिक सामग्री शामिल है. इस प्रक्रिया में विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के उच्च स्तर के साथ बातचीत की आवश्यकता होती है. उन प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण जिनमें जैविक सामग्री को आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, उनमें एक्स-विकिरण और गामा विकिरण शामिल हैं. इसलिए, एक्स-रे और गामा किरणें आयनकारी विकिरण के उदाहरण हैं.
दूसरी ओर, आरएफ और माइक्रोवेव विकिरण से जुड़े ऊर्जा स्तर, परमाणुओं और अणुओं के आयनीकरण का कारण बनने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, और इसलिए, आरएफ ऊर्जा एक प्रकार का गैर-आयनीकरण विकिरण है. अन्य प्रकार के गैर-आयनीकरण विकिरण में दृश्य और अवरक्त प्रकाश शामिल हैं. अक्सर "विकिरण" शब्द का प्रयोग बोलचाल की भाषा में किया जाता है, जिसका अर्थ है कि आयनकारी विकिरण (रेडियोधर्मिता), जैसे कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से जुड़ा है, मौजूद है. संभावित जैविक प्रभावों के संबंध में आयनकारी विकिरण को निम्न-ऊर्जा, गैर-आयनीकरण विकिरण के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, क्योंकि क्रिया के तंत्र काफी भिन्न हैं.
RF Energy का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग telecommunications सेवाएं प्रदान करने में है. रेडियो और टेलीविजन प्रसारण, सेलुलर टेलीफोन, व्यक्तिगत संचार सेवाएं (पीसीएस), पेजर, कॉर्डलेस टेलीफोन, बिजनेस रेडियो, पुलिस और अग्निशमन विभागों के लिए रेडियो संचार, शौकिया रेडियो, माइक्रोवेव पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक और उपग्रह संचार कुछ ही हैं. आरएफ ऊर्जा के कई दूरसंचार अनुप्रयोग. माइक्रोवेव ओवन आरएफ ऊर्जा के गैर-दूरसंचार उपयोग का एक उदाहरण है. रेडियोफ्रीक्वेंसी विकिरण, विशेष रूप से माइक्रोवेव आवृत्तियों पर, ऊर्जा को पानी के अणुओं में स्थानांतरित कर सकता है.
माइक्रोवेव ऊर्जा का उच्च स्तर पानी से भरपूर सामग्री जैसे कि अधिकांश खाद्य पदार्थों में गर्मी उत्पन्न करेगा. पानी के अणुओं के माध्यम से माइक्रोवेव ऊर्जा के इस कुशल अवशोषण के परिणामस्वरूप एक वस्तु में तेजी से ताप होता है, इस प्रकार भोजन को माइक्रोवेव ओवन में पारंपरिक ओवन की तुलना में अधिक तेज़ी से पकाया जा सकता है. आरएफ ऊर्जा के अन्य महत्वपूर्ण गैर-दूरसंचार उपयोगों में रडार और औद्योगिक हीटिंग और सीलिंग शामिल हैं. रडार एक मूल्यवान उपकरण है जिसका उपयोग यातायात गति प्रवर्तन से लेकर हवाई यातायात नियंत्रण और सैन्य निगरानी तक कई अनुप्रयोगों में किया जाता है.
औद्योगिक हीटर और सीलर्स आरएफ विकिरण के तीव्र स्तर उत्पन्न करते हैं जो कि उसी तरह संसाधित की जा रही सामग्री को तेजी से गर्म करता है जैसे कि माइक्रोवेव ओवन खाना पकाता है. इन उपकरणों के उद्योग में कई उपयोग हैं, जिनमें प्लास्टिक सामग्री को ढालना, लकड़ी के उत्पादों को चिपकाना, जूते और पॉकेटबुक जैसे सीलिंग आइटम और खाद्य उत्पादों का प्रसंस्करण शामिल है. डायथर्मी और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) जैसे आरएफ ऊर्जा के कई चिकित्सा अनुप्रयोग भी हैं.
आधुनिक उपकरण अक्सर 100 kHz से 300 GHz तक की रेडियो आवृत्ति (RF) के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं. आरएफ क्षेत्रों के प्रमुख स्रोतों में मोबाइल फोन, ताररहित फोन, स्थानीय वायरलेस नेटवर्क और रेडियो ट्रांसमिशन टावर शामिल हैं. उनका उपयोग मेडिकल स्कैनर, रडार सिस्टम और माइक्रोवेव ओवन द्वारा भी किया जाता है. किसी दिए गए स्रोत द्वारा उत्पन्न रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्रों की ताकत के बारे में जानकारी आसानी से उपलब्ध है और सुरक्षा सीमाओं के अनुपालन को निर्धारित करने में उपयोगी है. लेकिन रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्रों के लिए अलग-अलग लोगों के संपर्क के बारे में बहुत कम जानकारी है, डेटा जो स्वास्थ्य प्रभावों के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण हैं. समय के साथ विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के संपर्क को मापने के लिए व्यक्तियों द्वारा किए गए उपकरणों जैसे डोसीमीटर, उपकरणों के बेहतर उपयोग के माध्यम से ज्ञान को बढ़ाया जा सकता है.
रेडियो तरंगों के स्रोत विभिन्न आवृत्ति बैंड में काम करते हैं, और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत दूरी के साथ तेजी से गिरती है. समय के साथ, एक व्यक्ति एक ऐसे उपकरण से अधिक आरएफ ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है जो शरीर के पास रेडियो संकेतों का उत्सर्जन करता है, जो कि एक शक्तिशाली स्रोत से दूर है. मोबाइल फोन, कॉर्डलेस फोन, स्थानीय वायरलेस नेटवर्क और एंटी-थेफ्ट डिवाइस सभी ऐसे स्रोत हैं जिनका उपयोग नजदीकी तिमाहियों में किया जाता है.
लंबी दूरी के स्रोतों में रेडियो ट्रांसमिशन टावर और मोबाइल फोन बेस स्टेशन शामिल हैं. दुनिया भर में 2 अरब से ज्यादा लोग मोबाइल फोन का इस्तेमाल करते हैं. यूरोप में मोबाइल फोन का उपयोग आम है और उपयोगकर्ताओं का अनुपात 80% या अधिक तक पहुंच सकता है. यूरोप में अधिकांश मोबाइल संचार या तो GSM या UMTS तकनीक का उपयोग करता है. यूरोपीय संघ ने मोबाइल फोन के संपर्क में आने से शरीर द्वारा अवशोषित ऊर्जा पर सुरक्षा सीमाएं निर्धारित की हैं. यूरोप में बेचे जाने वाले मोबाइल फोन को यूरोपीय विद्युत मानकीकरण समिति (CENELEC) के विनिर्देशों के अनुसार अनुपालन प्रदर्शित करने के लिए मानकीकृत परीक्षणों से गुजरना होगा.
रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) हीटिंग संबंधित तेजी से और समान गर्मी वितरण, बड़ी पैठ गहराई और कम ऊर्जा खपत के कारण खाद्य अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक तकनीक है. जमे हुए मांस के सुखाने, पकाने और विगलन और मांस प्रसंस्करण में रेडियो फ्रीक्वेंसी हीटिंग को सफलतापूर्वक लागू किया गया है. हालांकि, खाद्य पदार्थों के निरंतर पाश्चराइजेशन और नसबंदी में इसका उपयोग सीमित है. आरएफ हीटिंग के दौरान, उत्पाद के भीतर आण्विक घर्षण के कारण गर्मी उत्पन्न होती है, जो कि वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र के कारण उत्पन्न होने वाले अणुओं और आयनों से उत्पन्न होती है.
आरएफ हीटिंग मुख्य रूप से उत्पाद के ढांकता हुआ गुणों से प्रभावित होता है जब अन्य स्थितियों को स्थिर रखा जाता है. यह समीक्षा खाद्य प्रसंस्करण में आरएफ हीटिंग अनुप्रयोगों की वर्तमान स्थिति के साथ-साथ उत्पाद और सिस्टम विशिष्ट कारकों से संबंधित है जो आरएफ हीटिंग को प्रभावित करते हैं. यह स्पष्ट है कि आवृत्ति स्तर, तापमान और भोजन के गुण, जैसे कि चिपचिपाहट, पानी की मात्रा और रासायनिक संरचना ढांकता हुआ गुणों को प्रभावित करते हैं और इस प्रकार खाद्य पदार्थों के आरएफ हीटिंग को प्रभावित करते हैं. इसलिए, खाद्य पदार्थों के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी हीटिंग सिस्टम डिजाइन करते समय इन मापदंडों को ध्यान में रखा जाना चाहिए.