எக்ஸ் கதிர் குழாய் 59
குழாய்களில், எக்ஸ்கதிர்களின் செறிவையும், வன்- மென் தன்மையையும் தனித்தனியாக மாற்றிக் கொள்ள இயலாததாக இருக்கின்றது. உயர் வெற்றிடக் குழாய். வளிமக் குழாயில் காணப்படும் குறைபாடுகளுக்கு, அதிலுள்ள வளி மத்தை நிலைப்படுத்துவதில் உள்ள சிக்கலும், நேர் மின் அயனிகளின் மோதல்களில் காணப்படும் சீர்மை யின்மையும் காரணமாக விளங்குகின்றன. இக்குறை பாட்டை உயர் வெற்றிடக் குழாயைப் பயன்படுத்து வதன் மூலம் தவிர்க்கலாம் என்பதை 1913 இல் கூலிட்ஜ் என்ற அமெரிக்க அறிவியலார் கண்டறி றி வித்தார். இதில் மின்னிறக்கத்தினால் வெளிப்படும் எலெக்ட்ரான்களுக்குப் பதிலாக வெப்பமின் எலெக்ட் ரான்கள் பயன்படுகின்றன. எக்ஸ் கதிர் குழாய் 59 பட்டு, மின் இழைக்கு எதிர்மின் அழுத்தத்தில் இருக்குமாறு மின்னிணைப்புச் செய்ய, விலகு விசையால், எலெக்ட்ரான்கள் இழையிலிருந்து குவிக் கப்பட்டு இலக்கை எட்டுகின்றன. அப்போது எக்ஸ் கதிர்கள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. நேர் எதிர் மின்முனை, இழைக்கு நேர் மின்ன ழுத்தத்தில் இருக்கும் ஓர் அரைச்சுற்றில் மட்டும் எலெக்ட்ரான்கள் இலக்கை நோக்கிச் செல்வதால், பயன்படுத்தப்படும் மாறுதிசை மின்னோட்ட அலைவு நேரத்தின் பாதிக்காலத்தில் மட்டும் எக்ஸ் கதிர்க்குழாய் செயலாற்றக் கூடியதாக இருக்கின்றது. தக்க மின் திருத்திகளைக் (rectifier) கொண்டு, மாறு திசை மின்னோட்டத்தை ஒருதிசை மின்னோட்டமாக மாற்றி, விளையும் ஒருதிசை மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி, எக்ஸ்கதிர்க் குழாயிலிருந்து தொடர்ச்சி யாக எக்ஸ் கதிர்களை உற்பத்தி செய்யலாம். கதிர் வீச்சு மருத்துவமுறைகளுக்குப் பயன்படும் எக்ஸ்கதிர்க் வோல்ட் வரையிலும் குழாய்களுக்கு இதில் வடிவமைப்பு கூலிட்ஜ் எக்ஸ் கதிர்க்குழாயின் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இதில் குழாய் ஏறக்குறைய முழுதும் வெற்றிடமாக்கப்பட்டிருக்கும். சுருள்வில் வடிவில் உள்ள டங்ஸ்டன் இழை எதிர்மின்முனையாகப் பயன்படுகின்றது. ஒரு மின் கலத்தின் மூலம் மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்த. வெப்பமின் எலெக்ட்ரான்கள் இதிலிருந்து வெளிப் படுகின்றன. எதிர்மின்முனைக்கு எதிராக உள்ள, செம்பு அல்லது மாலிப்பிடினத்தாலான தண்டில் பதிக்கப்பட்டுள்ள டங்ஸ்டன் இலக்கில் இவ்வெ லெக்ட்ரான்கள், இவ்விரு மின்முனைகளுக்கிடையே செயல்படும் உயர் மின்னழுத்த வேறுபாட்டால் முடுக்கப்பட்டு விழுகின்றன. டங்ஸ்டன் இழையைச் சுற்றி உருளை வடிவத் தடுப்புமுறை பொருத்தப் நேர் எதிர் மின் முனை N மின்னழுத்த மின்திருத்தி எதிர் மின்முனை எக்ஸ்கதிர் மின் கலம் படம் 2. கூலிட்ஜ் எக்ஸ் கதிர்க்குழாய் மின்னோட்ட மின்தடைமாற்றி 1,00,000 தொழில் துறைப் பயன்களில் 1,000,000 வோல்ட் எக்ஸ் வரையிலும் தேவைப்படுகின்றன. கதிர்க் குழாயைத் தொடர்ச்சியாகப் பயன்படுத்தும்போது, தக்க குளிர்வூட்டு அமைப்புகளை ஏற்படுத்தி, இலக்கைக் குளிர்வூட்ட வேண்டியது மிகவும் அவசி யமானதாகும். மின் இழைவழிச் செல்லும் மின் னோட்டத்தை மாற்றி, எக்ஸ் கதிரின் செறிவையும், மின்முனைகளுக்கிடையே செயல்படுத்தப்படும் மின் னழுத்தத்தை மாற்றி எக்ஸ் கதிரின் ஆற்றலையும் தனித்தனியே மாற்றிக் கொள்ள முடியும் என்பதால் கூலிட்ஜ் எக்ஸ் கதிர்க்குழாய், வளிமக் குழாயைவிட மிகுந்த பயனுள்ளதாக இருக்கின்றது. மேலும் இதன் வாழ்வு மிகுதியாக இருக்கின்றது. நிலை மின் புலத்தால், எதிர்மின்முனையிலிருந்து புல மின்னோட்டம் (field current) ஏற்படக்கூடாது என்பதற்காக, இவ்வகைக் குழாய்களில் மின்னிறக்கம் ஒரு வரம்பிற்கு உட்பட்டவாறு இருக்கும். பொது வாகப் புல மின்னோட்டம் தாறுமாறான கட்டுப் பாட்டிற்கு உட்படாத ஒரு தன்மையை எக்ஸ் கதிர்க் குழாய்களில் ஏற்படுத்தும். சிறப்பு எக்ஸ் கதிர்க் குழாய்கள். வளிமக் குழாய், கூலிட்ஜ் குழாய் தவிர, சில சிறப்பு வகை எக்ஸ் கதிர்க் குழாய்களும் இப்போது பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றில் எக்ஸ் கதிர்களைப் புல மின்னோட்டத் திற்குக் காரணமாகும் எலெக்ட்ரான்களைக் கொண்டு உற்பத்தி செய்கின்றனர். துகள் முடுக்கியைக் (part:cle accelerator) கொண்டு எலெக்ட்ரான் கற்றையை முடுக்கி, நிலை யாக வைக்கப்பட்டுள்ள ஓர் இலக்கின் மீது மோதும் படிச் செய்து, எக்ஸ் கதிர்களை உருவாக்க முடியும். இதற்குப் பீட்டாட்ரான் (Betatron) எனும் துகள்
