क्लाइस्ट्रन ट्यूब: यो के हो? (प्रकार र अनुप्रयोग)

क्लाइस्ट्रन ट्यूब क्या है?

एक क्लाइस्ट्रन (जिसे क्लाइस्ट्रन ट्यूब या क्लाइस्ट्रन एम्प्लीफायर भी कहते हैं) एक वेक्यूम ट्यूब है जो माइक्रोवेव फ्रिक्वेंसी सिग्नलों को उत्पन्न और बढ़ाने के लिए प्रयोग की जाती है। इसे अमेरिकी विद्युत इंजीनियरों रसेल और सिगुर्ड वैरियन द्वारा आविष्कार किया गया था।

क्लाइस्ट्रन इलेक्ट्रॉन बीम की गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है। सामान्यतः, निम्न शक्ति वाले क्लाइस्ट्रन को ओसिलेटर के रूप में और उच्च शक्ति वाले क्लाइस्ट्रन को UHF में आउटपुट ट्यूब के रूप में प्रयोग किया जाता है।

निम्न शक्ति वाले क्लाइस्ट्रन के दो विन्यास होते हैं। एक निम्न शक्ति वाला माइक्रोवेव ओसिलेटर (रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन) और दूसरा निम्न शक्ति वाला माइक्रोवेव एम्प्लीफायर (दो केविटी क्लाइस्ट्रन या बहु केविटी क्लाइस्ट्रन)।

रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन ओसिलेटर क्या है?

इस प्रश्न का उत्तर देने से पहले, हमें अनुनाद कैसे उत्पन्न होते हैं यह जानना चाहिए। अनुनाद उत्पन्न करने के लिए, हमें आउटपुट से इनपुट तक सकारात्मक प्रतिक्रिया देनी चाहिए। इसके साथ यह शर्त है कि लूप गेन का मान एक हो।

क्लाइस्ट्रन के लिए, अनुनाद तब उत्पन्न होंगे जब आउटपुट का एक भाग इनपुट केविटी में प्रतिक्रिया के रूप में उपयोग किया जाए और लूप गेन का मान एक रहे। प्रतिक्रिया पथ का दশा परिवर्तन एक चक्र (2π) या अनेक चक्र (2π का गुणांक) होता है।

रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन का निर्माण

इलेक्ट्रॉन बीम कैथोड से निकाला जाता है। फिर एक एनोड होता है, जिसे फोकसिंग एनोड या एक्सेलरेटिंग एनोड कहा जाता है। यह एनोड इलेक्ट्रॉन बीम को संकुचित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। एनोड डीसी वोल्टेज स्रोत के सकारात्मक ध्रुव से जुड़ा होता है।

रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन में केवल एक केविटी होती है, जो एनोड के बगल में स्थित होती है। यह केविटी आगे बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों के लिए बंचर केविटी और पीछे जाने वाले इलेक्ट्रॉनों के लिए कैचर केविटी के रूप में काम करती है।

वेग और धारा का मोडुलेशन केविटी गैप में होता है। गैप 'd' दूरी के बराबर होता है।

रिपेलर प्लेट नकारात्मक ध्रुव से जुड़ा होता है। वोल्टेज स्रोत Vr.

रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन का कार्य नियम

रिफ्लेक्स क्लाइस्ट्रन वेग और धारा मोडुलेशन के सिद्धांत पर काम करता है।

इलेक्ट्रॉन बीम कैथोड से निकाला जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम एक्सेलरेटिंग एनोड से गुजरता है। इलेक्ट्रॉन ट्यूब में समान वेग से चलता रहता है जब तक वह केविटी तक नहीं पहुंचता।

इलेक्ट्रॉनों का वेग केविटी गैप में मोडुलेट किया जाता है और ये इलेक्ट्रॉन रिपेलर तक पहुंचने की कोशिश करते हैं।

रिपेलर वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक ध्रुव से जुड़ा होता है। इसलिए, एक ही ध्रुव के कारण, यह इलेक्ट्रॉनों की शक्ति का विरोध करता है।

रिपेलर स्थान में इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा कम हो जाती है और किसी बिंदु पर यह शून्य हो जाती है। इसके बाद, इलेक्ट्रॉन केविटी में वापस खींचा जाता है। और वापसी के दौरान, सभी इलेक्ट्रॉन एक बिंदु पर एकत्र हो जाते हैं।

बंच बनाने के कारण धारा में मोडुलेशन होगी। इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा RF के रूप में परिवर्तित होती है और RF आउटपुट केविटी से लिया जाता है। क्लाइस्ट्रन की अधिकतम दक्षता के लिए, इलेक्ट्रॉनों का बंचिंग केविटी गैप के केंद्र में होना चाहिए।

क्लाइस्ट्रन ट्यूब में इलेक्ट्रॉन कैसे चलते हैं?

इलेक्ट्रॉन गन (कैथोड) से इलेक्ट्रॉन बीम ट्यूब में निकाला जाता है। ये इलेक्ट्रॉन एनोड की ओर समान वेग से चलते हैं। फिर इलेक्ट्रॉन केविटी गैप से गुजरते हैं। इलेक्ट्रॉनों का वेग केविटी गैप वोल्टेज के अनुसार बदलता है।