کلیسٹرون ٹیوب: یہ کیا ہے؟ (انواع اور اطلاقیات)

کلیسٹرون ٹیوب کیا ہے؟

ایک کلیسٹرون (جسے کلیسٹرون ٹیوب یا کلیسٹرون آمپلی فائر بھی کہا جاتا ہے) ایک ویکیوئم ٹیوب ہے جس کا استعمال مائیکروویو فریکوئنسی سگنال کو اوسلیٹ کرنے اور آمپلی فائر کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اسے امریکی الیکٹریکل انجینئرز رسل اور سگرد واریان نے ایجاد کیا تھا۔

کلیسٹرون الیکٹران کے بیم کی کینیٹک انرجی کا استعمال کرتا ہے۔ عام طور پر، کم طاقت والے کلیسٹرون کو اوسلیٹرز کے طور پر اور زیادہ طاقت والے کلیسٹرون کو UHF میں آؤٹ پٹ ٹیوب کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

کم طاقت والے کلیسٹرون کے دو کنفیگریشن ہوتے ہیں۔ ایک کم طاقت والے مائیکروویو اوسلیٹر (ریفلیکس کلیسٹرون) اور دوسرا کم طاقت والے مائیکروویو آمپلی فائر (دو کیویٹی کلیسٹرون یا ملٹی کیویٹی کلیسٹرون) ہوتا ہے۔

ریفلیکس کلیسٹرون اوسلیٹر کیا ہے؟

اس سوال کا جواب دینے سے پہلے، ہمیں اوسلیشن کیسے پیدا ہوتی ہیں یہ جاننا ضروری ہے۔ اوسلیشن پیدا کرنے کے لیے، ہمیں آؤٹ پٹ سے ان پٹ تک مثبت فیڈ بیک دینا چاہئے۔ اس کے ساتھ یہ قید ہے کہ لوپ گین کی مقدار اکائی ہو۔

کلیسٹرون کے لیے، اوسلیشن پیدا ہوں گی اگر آؤٹ پٹ کا کچھ حصہ ان پٹ کیویٹی کو فیڈ بیک کے طور پر استعمال کیا جائے اور لوپ گین کی مقدار اکائی رکھی جائے۔ فیڈ بیک راستے کا فیز شفٹ ایک سائیکل (2π) یا متعدد سائیکل (2π کا مضرب) ہوتا ہے۔

ریفلیکس کلیسٹرون کی ساخت

الیکٹران بیم کاٹھوڈ سے داخل کیا جاتا ہے۔ پھر ایک اینوڈ ہوتا ہے، جسے فوكسنگ اینوڈ یا اکسیلیریٹنگ اینوڈ کہا جاتا ہے۔ یہ اینوڈ الیکٹران بیم کو نرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اینوڈ DC ولٹیج سرس کے مثبت پولارٹی سے منسلک ہوتا ہے۔

ریفلیکس کلیسٹرون کے پاس صرف ایک کیویٹی ہوتی ہے، جو اینوڈ کے پاس رکھی جاتی ہے۔ یہ کیویٹی آگے بڑھنے والے الیکٹران کے لیے بنشر کیویٹی اور پیچھے کی طرف جانے والے الیکٹران کے لیے کیچر کیویٹی کے طور پر کام کرتی ہے۔

کیویٹی گیپ میں رفتار اور کرنٹ کی مودیفائیشن ہوتی ہے۔ گیپ 'd' کے فاصلے کے برابر ہوتا ہے۔

ریپلر پلیٹ کو ولٹیج سرس Vr کے منفی پولارٹی سے منسلک کیا جاتا ہے۔

ریفلیکس کلیسٹرون کا عملی طریقہ

ریفلیکس کلیسٹرون رفتار اور کرنٹ کی مودیفائیشن کے بنیادی طریقے پر کام کرتا ہے۔

الیکٹران بیم کاٹھوڈ سے داخل کیا جاتا ہے۔ الیکٹران بیم اکسیلیریٹنگ اینوڈ سے گزر جاتا ہے۔ الیکٹران کیویٹی تک پہنچنے تک ٹیوب میں یکساں رفتار سے حرکت کرتا ہے۔

کیویٹی گیپ میں الیکٹران کی رفتار مودیفائی ہوتی ہے اور یہ الیکٹران ریپلر تک پہنچنے کی کوشش کرتے ہیں۔

ریپلر ولٹیج سرس کے منفی پولارٹی سے منسلک ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے یہ الیکٹران کی قوت کو مخالف کرتا ہے۔

ریپلر سپیس میں الیکٹران کی کینیٹک انرجی کم ہوتی ہے اور کسی نقطے پر یہ صفر ہو جاتی ہے۔ بعد ازاں الیکٹران کیویٹی کی طرف واپس کشید جاتا ہے۔ اور واپسی کے دوران تمام الیکٹران ایک نقطے پر بند ہوجاتے ہیں۔

بند ہونے کی وجہ سے کرنٹ کی مودیفائیشن ہوتی ہے۔ الیکٹران کی انرجی RF کی شکل میں تبدیل ہوجاتی ہے اور RF آؤٹ پٹ کیویٹی سے لیا جاتا ہے۔ کلیسٹرون کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے لیے، الیکٹران کی بند ہونے کی کیویٹی گیپ کے مرکز میں ہونی چاہئے۔

کلیسٹرون ٹیوب میں الیکٹران کیسے حرکت کرتے ہیں؟

الیکٹران گن (کاٹھوڈ) سے الیکٹران بیم ٹیوب میں داخل کیا جاتا ہے۔ یہ الیکٹران یکساں رفتار سے اینوڈ کی طرف حرکت کرتے ہیں۔ پھر الیکٹران کیویٹی گیپ سے گزر جاتے ہیں۔ الیکٹران کی رفتار کیویٹی گیپ ولٹیج کے مطابق تبدیل ہوتی ہے۔

اگر کیویٹی گیپ ولٹیج مثبت ہے تو الیکٹران تیزی سے حرکت کریں گے اور اگر کیویٹی گیپ ولٹیج منفی ہے تو الیکٹران کم رفتاری سے حرکت کریں گے۔ اگر ولٹیج صفر ہے تو الیکٹران کی رفتار تبدیل نہیں ہوگی۔

جب الیکٹران کیویٹی گیپ سے باہر نکلتے ہیں تو تمام الیکٹران مختلف رفتاریوں کے ساتھ ہوتے ہیں اور یہ الیکٹران ریپلر سپیس میں گذرے گا۔

یہ الیکٹران اپنی رفتار کے مطابق کچھ فاصلہ گزرے گا۔ زیادہ رفتاری کے ساتھ الیکٹران زیادہ فاصلہ گزرے گا اور کم رفتاری کے ساتھ الیکٹران کم فاصلہ گزرے گا ریپلر سپیس میں۔