विस्तारित प्रभाव डालने वाला दोलक: Difference between revisions
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[[ वेक्यूम - ट्यूब |निर्वात नली]] में एक अनुनादक होता है।<ref name="Golio2010">{{cite book|author=Mike Golio|title=आरएफ और माइक्रोवेव हैंडबुक|url=https://books.google.com/books?id=UIHMnx0k9oAC&pg=SA6-PA17|date=12 December 2010|publisher=CRC Press|isbn=978-1-4200-3676-3|pages=6.17–6.18}}</ref> पूर्ण कोटर | [[ वेक्यूम - ट्यूब |निर्वात नली]] में एक अनुनादक होता है।<ref name="Golio2010">{{cite book|author=Mike Golio|title=आरएफ और माइक्रोवेव हैंडबुक|url=https://books.google.com/books?id=UIHMnx0k9oAC&pg=SA6-PA17|date=12 December 2010|publisher=CRC Press|isbn=978-1-4200-3676-3|pages=6.17–6.18}}</ref> पूर्ण कोटर आयताकार कक्ष है जिसमें सीढ़ी जैसी संरचना होती है<ref name="EichmeierThumm2008">{{cite book|author1=Joseph A. Eichmeier|author2=Manfred Thumm|title=Vacuum Electronics: Components and Devices|url=https://books.google.com/books?id=fJWPoaPGs80C&pg=PA50|date=4 March 2008|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-3-540-71929-8|pages=50–51}}</ref> जिससे [[इलेक्ट्रॉन]] किरण गुजरती है। इस प्रकार के एक कोटर में बड़ी संख्या में अनुनाद होते हैं परन्तु उपयोग किए जाने वाले अनुनादी प्रणाली में, बड़े आरएफ क्षेत्रों को पायदानों के बीच अंतराल में विकसित किया जाता है। अन्तराल से अन्तराल तक आगे बढ़ने का चरण(तरंगें) इस प्रकार से चुना जाता है कि एक इलेक्ट्रॉन प्रत्येक अन्तराल पर एक ही क्षेत्र को देखता है, और इसे [[ एक समय का |समकालिक]] के रूप में वर्णित किया जाता है। इस संदर्भ में, समान क्षेत्र का अर्थ समान चरण का क्षेत्र है, परन्तु आवश्यक नहीं कि समान [[परिमाण (गणित)|परिमाण(गणित]]) हो। | ||
एक इलेक्ट्रॉन किरण पुंज जो लगभग तुल्यकालिक वेग के साथ एक आरएफ उत्तेजित कोटर में प्रवेश करता है, प्रत्येक अंतराल पर संचयी वेग मॉडुलन प्राप्त करेगा। अनुनादी यंत्र में कुछ दूरी के बाद, बार-बार [[त्वरण]] इलेक्ट्रॉनों को बार-बार कम होने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ पकड़ा जाएगा, और गुच्छे बनेंगे। इन गुच्छों का वेग किरण पुंज वेग के | एक इलेक्ट्रॉन किरण पुंज जो लगभग तुल्यकालिक वेग के साथ एक आरएफ उत्तेजित कोटर में प्रवेश करता है, प्रत्येक अंतराल पर संचयी वेग मॉडुलन प्राप्त करेगा। अनुनादी यंत्र में कुछ दूरी के बाद, बार-बार [[त्वरण]] इलेक्ट्रॉनों को बार-बार कम होने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ पकड़ा जाएगा, और गुच्छे बनेंगे। इन गुच्छों का वेग किरण पुंज वेग के निकट होगा। यदि इलेक्ट्रॉन का वेग तुल्यकालिक से कुछ अधिक है, तो क्षेत्र के शून्य के अतिरिक्त स्थिर होने पर गुच्छे अंतराल को पार करना प्रारम्भ कर देंगे। जब ऐसा होता है, इलेक्ट्रॉनों की गति धीमी हो जाती है; उनकी खोई हुई [[ऊर्जा]] कोटर द्वारा प्राप्त की जाती है और निरंतर दोलन संभव हो जाते हैं। चूंकि कोटर में प्रवेश करने वाली किरण का वेग और बढ़ जाता है, अधिक ऊर्जा कोटर में स्थानांतरित हो जाती है और दोलन की [[आवृत्ति]] किंचित बढ़ जाती है। फलतः, यद्यपि, गुच्छे स्थिर क्षेत्रों के माध्यम से पंचित्र करते हैं और दोलन एकाएक बंद हो जाते हैं। किरण पुंज के वेग(वोल्टता) को कम करने से नली फिर से दोलन करने लगेगी। यद्यपि, किरण पुंज के वेग को उस मान से कम करना आवश्यक है जिस पर दोलन फिर से प्रारम्भ होने से पूर्व दोलन बंद हो जाते हैं। इस घटना को [[हिस्टैरिसीस|शैथिल्य]] के रूप में जाना जाता है और यह कई प्रतिवर्ती क्लाइस्ट्रॉन में देखी गई घटना के समान है। | ||
किरण पुंज | किरण पुंज वोल्टता के रूप में होने वाली आवृत्ति परिवर्तन को इलेक्ट्रॉनिक समस्वरण के रूप में संदर्भित किया जाता है, और सामान्यतः परिचालन आवृत्ति का 0.2% अर्ध शक्ति से दोलन की समाप्ति तक मापा जाता है। बड़े आवृत्ति परिवर्तनों के लिए यांत्रिक समस्वरण का उपयोग किया जाता है जो कोटर की दीवार को गतिमान करके प्राप्त किया जाता है। परिवर्तनीय दीवार, वस्तुतः, एक पिस्टन है जिसे एक सुरंग में ले जाया जा सकता है जिसका अनुप्रस्थ काट उस दीवार का है जिसे वह प्रतिस्थापित करता है। यांत्रिक समस्वरण की सीमा सामान्यतः पराश्रयी अनुनादों द्वारा सीमित होती है जो तब होती है जब दोलन आवृत्ति और कई अन्य कोटर अनुनादों में से एक की आवृत्ति मेल खाती है। जब ऐसा होता है, गंभीर क्षति प्रस्तुत की जाती है, जो प्रायः दोलन को पूर्ण रूप से दबाने के लिए पर्याप्त होता है। सामान्यतः, 4% की यांत्रिक समस्वरण परिसर प्राप्त की जा सकती है<ref>Roitman et al, High Power CW 264 GHz tunable Extended Interaction Oscillator, 14th International Vacuum Electronics Conference (IVEC), Paris, France 2013</ref> परन्तु अधिक परिसर को प्रदर्शित किया गया है। | ||
अनुनादी कोटर के | अनुनादी कोटर के अतिरिक्त, विस्तारित प्रभाव डालने वाला दोलक अधिक परम्परागत [[क्लीस्टरोण|क्लाइस्ट्रॉन]] के समान है। इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपी इलेक्ट्रॉनों की एक संकीर्ण किरण पुंज का उत्पादन करती है जिसे [[चुंबकीय क्षेत्र]] द्वारा आवश्यक [[व्यास]] पर बनाए रखा जाता है, जबकि यह आरएफ अनुभाग से गुजरता है। इसके बाद, किरण पुंज अपेक्षाकृत क्षेत्र-मुक्त क्षेत्र में प्रवेश करता है जहां यह फैलता है और उचित रूप से ठन्डे संग्राहक द्वारा एकत्र किया जाता है। इनमें से कई दोलक में विद्युत रूप से पृथक [[एनोड]] होते हैं और इन स्थितियों में, [[कैथोड]] और एनोड के बीच [[वोल्टेज|वोल्टता]] नली धारा को निर्धारित करता है जो बदले में अधिकतम विद्युत उत्पादन को निर्धारित करता है। | ||
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विस्तारित प्रभाव डालने वाला दोलक[1] (ईआईओ) एक रैखिक कण त्वरक नली है[2] जिसे दिष्ट धारा को रेडियो आवृत्ति ऊर्जा(भौतिकी) में ऊर्जा परिवर्तन के लिए डिज़ाइन किया गया है।[3] रूपांतरण तंत्र स्थान आवेश तरंग प्रक्रिया है[4] जिससे इलेक्ट्रॉन किरण पुंज में वेग मॉडुलन दूरी के साथ धारा(वैद्युत) या घनत्व मॉडुलन में बदल जाता है।
निर्वात नली में एक अनुनादक होता है।[5] पूर्ण कोटर आयताकार कक्ष है जिसमें सीढ़ी जैसी संरचना होती है[6] जिससे इलेक्ट्रॉन किरण गुजरती है। इस प्रकार के एक कोटर में बड़ी संख्या में अनुनाद होते हैं परन्तु उपयोग किए जाने वाले अनुनादी प्रणाली में, बड़े आरएफ क्षेत्रों को पायदानों के बीच अंतराल में विकसित किया जाता है। अन्तराल से अन्तराल तक आगे बढ़ने का चरण(तरंगें) इस प्रकार से चुना जाता है कि एक इलेक्ट्रॉन प्रत्येक अन्तराल पर एक ही क्षेत्र को देखता है, और इसे समकालिक के रूप में वर्णित किया जाता है। इस संदर्भ में, समान क्षेत्र का अर्थ समान चरण का क्षेत्र है, परन्तु आवश्यक नहीं कि समान परिमाण(गणित) हो।
एक इलेक्ट्रॉन किरण पुंज जो लगभग तुल्यकालिक वेग के साथ एक आरएफ उत्तेजित कोटर में प्रवेश करता है, प्रत्येक अंतराल पर संचयी वेग मॉडुलन प्राप्त करेगा। अनुनादी यंत्र में कुछ दूरी के बाद, बार-बार त्वरण इलेक्ट्रॉनों को बार-बार कम होने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ पकड़ा जाएगा, और गुच्छे बनेंगे। इन गुच्छों का वेग किरण पुंज वेग के निकट होगा। यदि इलेक्ट्रॉन का वेग तुल्यकालिक से कुछ अधिक है, तो क्षेत्र के शून्य के अतिरिक्त स्थिर होने पर गुच्छे अंतराल को पार करना प्रारम्भ कर देंगे। जब ऐसा होता है, इलेक्ट्रॉनों की गति धीमी हो जाती है; उनकी खोई हुई ऊर्जा कोटर द्वारा प्राप्त की जाती है और निरंतर दोलन संभव हो जाते हैं। चूंकि कोटर में प्रवेश करने वाली किरण का वेग और बढ़ जाता है, अधिक ऊर्जा कोटर में स्थानांतरित हो जाती है और दोलन की आवृत्ति किंचित बढ़ जाती है। फलतः, यद्यपि, गुच्छे स्थिर क्षेत्रों के माध्यम से पंचित्र करते हैं और दोलन एकाएक बंद हो जाते हैं। किरण पुंज के वेग(वोल्टता) को कम करने से नली फिर से दोलन करने लगेगी। यद्यपि, किरण पुंज के वेग को उस मान से कम करना आवश्यक है जिस पर दोलन फिर से प्रारम्भ होने से पूर्व दोलन बंद हो जाते हैं। इस घटना को शैथिल्य के रूप में जाना जाता है और यह कई प्रतिवर्ती क्लाइस्ट्रॉन में देखी गई घटना के समान है।
किरण पुंज वोल्टता के रूप में होने वाली आवृत्ति परिवर्तन को इलेक्ट्रॉनिक समस्वरण के रूप में संदर्भित किया जाता है, और सामान्यतः परिचालन आवृत्ति का 0.2% अर्ध शक्ति से दोलन की समाप्ति तक मापा जाता है। बड़े आवृत्ति परिवर्तनों के लिए यांत्रिक समस्वरण का उपयोग किया जाता है जो कोटर की दीवार को गतिमान करके प्राप्त किया जाता है। परिवर्तनीय दीवार, वस्तुतः, एक पिस्टन है जिसे एक सुरंग में ले जाया जा सकता है जिसका अनुप्रस्थ काट उस दीवार का है जिसे वह प्रतिस्थापित करता है। यांत्रिक समस्वरण की सीमा सामान्यतः पराश्रयी अनुनादों द्वारा सीमित होती है जो तब होती है जब दोलन आवृत्ति और कई अन्य कोटर अनुनादों में से एक की आवृत्ति मेल खाती है। जब ऐसा होता है, गंभीर क्षति प्रस्तुत की जाती है, जो प्रायः दोलन को पूर्ण रूप से दबाने के लिए पर्याप्त होता है। सामान्यतः, 4% की यांत्रिक समस्वरण परिसर प्राप्त की जा सकती है[7] परन्तु अधिक परिसर को प्रदर्शित किया गया है।
अनुनादी कोटर के अतिरिक्त, विस्तारित प्रभाव डालने वाला दोलक अधिक परम्परागत क्लाइस्ट्रॉन के समान है। इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपी इलेक्ट्रॉनों की एक संकीर्ण किरण पुंज का उत्पादन करती है जिसे चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आवश्यक व्यास पर बनाए रखा जाता है, जबकि यह आरएफ अनुभाग से गुजरता है। इसके बाद, किरण पुंज अपेक्षाकृत क्षेत्र-मुक्त क्षेत्र में प्रवेश करता है जहां यह फैलता है और उचित रूप से ठन्डे संग्राहक द्वारा एकत्र किया जाता है। इनमें से कई दोलक में विद्युत रूप से पृथक एनोड होते हैं और इन स्थितियों में, कैथोड और एनोड के बीच वोल्टता नली धारा को निर्धारित करता है जो बदले में अधिकतम विद्युत उत्पादन को निर्धारित करता है।
- ↑ M. L. Sisodia (1 January 2006). माइक्रोवेव सक्रिय उपकरण वैक्यूम और ठोस अवस्था. New Age International. pp. 3.50–3.51. ISBN 978-81-224-1447-9.
- ↑ Jerry Whitaker (13 March 2012). पावर वैक्यूम ट्यूब हैंडबुक, तीसरा संस्करण. CRC Press. p. 69. ISBN 978-1-4398-5065-7.
- ↑ Michał Odyniec (1 January 2002). आरएफ और माइक्रोवेव ऑसीलेटर डिजाइन. Artech House. p. 1. ISBN 978-1-58053-768-1.
- ↑ A. S. Gilmour (2011). क्लाइस्ट्रॉन, ट्रैवलिंग वेव ट्यूब, मैग्नेट्रॉन, क्रॉस्ड-फील्ड एम्पलीफायर्स और गायरोट्रॉन. Artech House. pp. 220–227. ISBN 978-1-60807-185-2.
- ↑ Mike Golio (12 December 2010). आरएफ और माइक्रोवेव हैंडबुक. CRC Press. pp. 6.17–6.18. ISBN 978-1-4200-3676-3.
- ↑ Joseph A. Eichmeier; Manfred Thumm (4 March 2008). Vacuum Electronics: Components and Devices. Springer Science & Business Media. pp. 50–51. ISBN 978-3-540-71929-8.
- ↑ Roitman et al, High Power CW 264 GHz tunable Extended Interaction Oscillator, 14th International Vacuum Electronics Conference (IVEC), Paris, France 2013
श्रेणी:आयतन नली श्रेणी:इलेक्ट्रॉन किरण पुंज श्रेणी:इलेक्ट्रॉनिक दोलक
