பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 6.pdf/588

இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

564 ஒத்திணக்க முடுக்கி (மாறுகாந்தப்புல)

564 ஒத்திணக்க முடுக்கி (மாறுகாந்தப்புல) காந்தப் பாயம் அதிகரிக்கும் வீதம் எப்போதும் முடுக்கப்படும் எலெக்ட்ரானின் உந்தத்திற்கு இணக்க மாயிருக்குமாறு செய்யப்படுகின்றது. பொதுவாக இது போன்ற முடுக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் காந்தம் வடிவமுள்ளதாக உள்ளது (படம் - 1 ஆ). எலெக்ட் ரான்கள் சுற்றுப் பாதைத் தளத்திற்கு மேலும் கீழு மாக அலைவுற்று, முடுக்கப்படும் கற்றையிலிருந்து விலகிச் சென்றுவிடாமல் இருப்பதற்குச் சிறப்புக் காந்த முனைகள் பயன்படுகின்றன. இச்சிறப்பு வடி வமைப்பால், காந்தப் புலம் மையத்திலிருந்து வெளி நோக்கிக் குறைவதாக உள்ளது. எலெக்ட்ரான் சுற்றுப் பாதையில் ஒன்று அல்லது ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட இடங்களில், இரு முடுக்கு உட்புழைகளை (resonance cavity) வைத்து, ரேடியோ அதிர்வெண்ணில் ஒரு மாறு மின்புலத்தை அவற்றிற்கு இடை டயில் இருக்கும் நுண்ணிய இடைவெளியில் ஏற்படுத்துகிறது. எலெக்ட்ரான்கள் இதன் மூலம் செல்லும் ஒவ்வொரு முறையும், முடுக்கப்பட்டு வெளி யேறிச் செல்லுகின்றன. இந்த உட்புழைகள் பெரும் பாலும் எலெக்ட்ரானின் சுற்று நிகழ்வெண்ணில் ஒத் திணங்க வல்ல கால்அலை ஒத்ததிர்வுப் புழையாக (quarter wave resonant cavity) இருக்கும். இதன் மூலம் முடுக்கப்படும் எலெக்ட்ரானின் இயக்க ஆற்றல் T=ceBr. =300 Br. Mev பொதுவாக இதில் B பெருமக் காந்த புலத்தின் மதிப்பையும். T. சுற்றுப் பாதையின் ஆரத்தையும் குறிப்பிடுகின்றன. எலெக்ட்ரான் ஒத்திணக்க முடுக் கியைத் தொடக்கத்தில் (10~6 நொடி வரை) ஓர் எலெக்ட்ரானின் முடுக்கி (பீட்டாட்ரான்) போலப் பயன்படுத்தி எலெக்ட்ரானின் ஆற்றலை 2-3Mev வரை உயர்த்தலாம். இந்நிலையில் எலெக்ட்ரான் ஒளியின் வேகத்தை அடைகிறது. பிறகு எலெக்ட்ரான் இயக்க வேகத்தில் குறைந்த அளவு மாற்றங்களே ஏற்படுவதால் ரேடியோ அதிர்வெண்ணில் மாறுபடும் மாறு மின்புலத்தின் அதிர்வெண் மாற்றத்தின் வடிவக் நெடுக்கையை ஒரு வரம்பிற்கு உட்படுத்துகின்றது. உயர்ந்த உட்புகுதிறனுடைய (permeability) காந்தப் பாயக் கட்டைகளைச் (flux bar) சுற்றுப்பாதையின் உட்புறங்களில் வைத்து அவற்றை 'c காந்தத்தின் முனைகளோடு இணைத்துக் கொள் வதால் ஒரே துகள் முடுக்கும் பொறியைப் பீட்டாட் ரான் போலவும், ஒத்திணக்க முடுக்கி போலவும் இயக்கிக் கொள்ள இயல்கிறது. இந்தக் காந்தப் பாயக் கட்டைகள் காந்தப் புலத்தைக் குறுக்கு வெட்டாகப் பாய்வுறச் செய்து விடுகின்றன. ஆனால் காந்தத் தூண்டல் அதிகமாக இருக்கும்போது, அவை தெவிட்டிய நிலையை எய்துவதால், துகள் முடுக்கும் பொறியை மிக எளிதாக பீட்டாட்ரான் செயல்படு நிலையிலிருந்து ஒத்திணக்க முடுக்கி செயல்படு நிலைக்கு மாற்றிக் கொள்ள முடிகின்றது. ஒத்திணக்க முடுக்கம் (synchronous acceleration ) என்பது எலெக்ட்ரான் முன்பே முடுக்கப்பட்டு 2 முதல் 3 Mev வரை ஆற்றலுடையதாக இருந்தால் மட்டுமே இயலுவதாக இருப்பதால், இந்த இயக்க நிலை மாற்றம் தேவையாக உள்ளது. இன்றைக்கு ஒத்திணக்க முடுக்கிகளின் செயல்திறனை மிகுவிப் பதற்காக அதன் புதிய கட்டமைப்புகளில், ஒரு நேர் கோட்டு முடுக்கியால் எலெக்ட்ரான்களை முடுக்கி விட்டுப் பின்னர் அவற்றை ஒத்திணக்க முடுக்கியின் சுற்றுப் பாதைத் தளத்தில் உட்செலுத்துகின்றனர். ஒத்திணக்க முடுக்கத்தைப் பெற முற்படும் எலெக்ட் ரான் ஏறக்குறைய ஒளியின் வேகத்திற்குச் சமமான வேகத்தில் இயங்குவதால், அதன் சுற்று நிகழ் வெண்ணை (v) எனக் குறிப்பிடலாம். இந்த அதிர் 47.8 x 10 Hz I. 27 2710 C வெண் அல்லது இதன் சீரிசை அதிர்வெண்ணிற்குச் சமமான ரேடியோ அதிர்வெண்ணில் ஒரு முடுக்குப் புலம் (accelerating field) உட்புழைகளுக்குக் கொடுக் கப்படும்போது, ஒத்திணக்க முடுக்கம் ஏற்பட்டு, உயர் ஆற்றலுடைய எலெக்ட்ரான் கற்றையைப் பெறமுடிகிறது. பல நூறு மில்லியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் முதல் பில்லியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் வரை ஆற்றலுடைய எலெக்ட்ரான் கற்றையை இதன் மூலம் உருவாக்கலாம். ஆற்றலின் உயர்வெல்லை முடுக்கப்படும் துகளின் கதிர்வீச்சு இழப்பால் வரையறுக்கப்படுகின்றது. ஓர் ஊடகத்தில், அதன் தன்மைக்கேற்ப முடுக்கப்படும் துகள், ஒரு குறிப்பிட்ட பெருமத் திசை வேகத் துடன் மட்டுமே இயங்க முடியும். அதற்கு அப்பாற் பட்ட வேகத்தில் துகள் முடுக்கப்படுமானால் அது தன் இயக்க ஆற்றலைக் கதிர்வீச்சாக உமிழ்ந்து விடு கிறது. இதுவே கதிர்வீச்சு இழப்பு எனப்படும். தவிர்க்க முடியாத இந்த இழப்பின் காரணமாக ஒத் திணக்க முடுக்கிகளைக் கொண்டு 1.5-3 BeV ஆற்ற லுடைய எலெக்ட்ரான்களை மட்டுமே பெற முடியும். புரோட்டான் ஒத்திணக்கமுடுக்கி. புரோட்டான் ஒத்திணக்க முடுக்கியும் எலெக்ட்ரான் ஒத்திணக்க முடுக்கி போலவே செயல்படுகின்றது. எனினும், பெறக்கூடிய கற்றையின் பெரும ஆற்றல், எலெக்ட்ரான்களைவிடப் புரோட்டான்களுக்கே க மிகுதியாக உள்ளது. ஏனெனில் கதிர்வீச்சு இழப்பு முடுக்கப்பட்ட துகளின் மொத்த ஆற்றலுக்கும் அதன் ஓய்வு நிறை ஆற்றலுக்கும் உள்ள தகவின் நான்கு மடிக்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது. எலெக்ட்ரானை விட, ஒரு புரோட்டான் 1836 மடங்கு அதிக ஓய்வு நிறை உடையதாக இருப்பதால், அதன் கதிர்வீச்சு