میگنیٹران کیسے کام کرتا ہے اور کام کرتا ہے۔

میگنیٹرون - ایک خاص الیکٹرانک ڈیوائس جس میں الیکٹران کے بہاؤ کو رفتار کے لحاظ سے ماڈیول کرکے انتہائی ہائی فریکوئنسی دوسلن (مائکرو ویو دولن) کی پیداوار کی جاتی ہے۔ میگنیٹرون نے ہائی اور الٹرا ہائی فریکوئنسی کرنٹ کے ساتھ حرارتی نظام کے اطلاق کے میدان کو بہت وسیع کیا ہے۔

Amplitrons (platinotrons)، klystrons اور اسی اصول پر مبنی ٹریولنگ ویو لیمپ کم عام ہیں۔

میگنیٹرون ہائی پاور مائکروویو فریکوئنسیوں کا سب سے جدید جنریٹر ہے۔ یہ ایک اچھی طرح سے نکالا ہوا لیمپ ہے جس میں ایک الیکٹران بیم ہے جسے برقی اور مقناطیسی فیلڈ سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ وہ اہم طاقتوں پر بہت چھوٹی لہریں (ایک سینٹی میٹر کے حصے تک) حاصل کرنا ممکن بناتے ہیں۔

کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان کنڈولر خلا میں پیدا ہونے والے مقناطیسی میدانوں میں مقناطیسی الیکٹران کی حرکت کا استعمال کرتے ہیں۔ الیکٹروڈ کے درمیان ایک انوڈک وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، جس سے ایک ریڈیل الیکٹرک فیلڈ بنتا ہے جس کے زیر اثر گرم کیتھوڈ سے ہٹائے گئے الیکٹران انوڈ کی طرف دوڑتے ہیں۔

انوڈ بلاک کو ایک برقی مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان رکھا جاتا ہے، جو میگنیٹران کے محور کے ساتھ کنڈلی خلا میں ایک مقناطیسی میدان بناتا ہے۔ مقناطیسی میدان کے زیر اثر، الیکٹران شعاعی سمت سے ہٹ جاتا ہے اور ایک پیچیدہ سرپل رفتار کے ساتھ حرکت کرتا ہے۔ کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان کی جگہ میں، زبانوں کے ساتھ ایک گھومتا ہوا الیکٹران بادل بنتا ہے، جو سپوکس والے پہیے کے مرکز کی یاد دلاتا ہے۔ انوڈ کیویٹی ریزونیٹرز کے سلاٹوں سے گزرتے ہوئے، الیکٹران ان میں ہائی فریکوئنسی دولن کو اکساتے ہیں۔

چاول۔ 1. میگنیٹران اینوڈ بلاک

ہر ایک کیویٹی ریزونیٹرز تقسیم شدہ پیرامیٹرز کے ساتھ ایک دوغلی نظام ہے۔ برقی میدان سلاٹوں میں مرتکز ہوتا ہے اور مقناطیسی میدان گہا کے اندر مرتکز ہوتا ہے۔

میگنیٹرون سے آؤٹ پٹ انرجی ایک یا زیادہ کثرت سے دو ملحقہ ریزونیٹرز میں رکھے جانے والے انڈکٹیو لوپ کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ سماکشی کیبل لوڈ کو بجلی فراہم کرتی ہے۔

چاول۔ 2. میگنیٹرون ڈیوائس

مائکروویو کرنٹ کے ساتھ ہیٹنگ ویو گائیڈز میں سرکلر یا مستطیل کراس سیکشن کے ساتھ کی جاتی ہے یا حجم گونجنے والوں میں ہوتی ہے جس میں برقی مقناطیسی لہریں سب سے آسان شکلیں TE10 (H10) (waveguides میں) یا TE101 (cavity resonators میں)۔ حرارتی آبجیکٹ کو برقی مقناطیسی لہر کے اخراج کے ذریعے بھی گرم کیا جا سکتا ہے۔

میگنیٹرون ایک آسان رییکٹیفائر سرکٹ کے ساتھ ریکٹیفائیڈ کرنٹ سے چلتے ہیں۔ بہت کم پاور والے یونٹ AC سے چل سکتے ہیں۔

میگنیٹرون 0.5 سے 100 گیگا ہرٹز تک مختلف فریکوئنسیوں پر کام کر سکتے ہیں، چند ڈبلیو سے دسیوں کلو واٹ تک مسلسل موڈ میں اور 10 ڈبلیو سے 5 میگاواٹ تک پلس موڈ میں پلس دورانیے کے ساتھ بنیادی طور پر فریکشن سے دسیوں مائیکرو سیکنڈز تک۔

چاول۔ 2. مائکروویو اوون میں میگنیٹرون

ڈیوائس کی سادگی اور میگنیٹران کی نسبتاً کم قیمت، حرارت کی تیز شدت اور مائیکرو ویو کرنٹ کی متنوع ایپلی کیشنز کے ساتھ مل کر، صنعت، زراعت کے مختلف شعبوں میں ان کے استعمال کے عظیم امکانات کھولتے ہیں (مثال کے طور پر، ڈائی الیکٹرک حرارتی تنصیبات) اور گھر میں (مائیکرو ویو اوون)۔

میگنیٹرون آپریشن

تو یہ میگنیٹران ہے۔ برقی چراغ الٹرا ہائی فریکوئنسی دولن (ڈیسی میٹر اور سینٹی میٹر لہروں کی حد میں) پیدا کرنے کے لیے استعمال ہونے والا ایک خاص ڈیزائن۔ اس کی خصوصیت مستقل مقناطیسی میدان کا استعمال ہے (لیمپ کے اندر الیکٹران کی حرکت کے لیے ضروری راستے بنانے کے لیے)، سے جسے میگنیٹران کا نام ملا۔

ملٹی چیمبر میگنیٹرون، جس کا خیال سب سے پہلے ایم اے بونچ-بریووچ نے پیش کیا تھا اور اسے سوویت انجینئرز ڈی ای ملیاروف اور این ایف الیکسیف نے محسوس کیا تھا، یہ ایک الیکٹران ٹیوب کا مجموعہ ہے جس میں حجم گونجنے والے ہیں۔ میگنیٹرون میں ان میں سے کئی کیویٹی ریزونیٹرز ہوتے ہیں، اسی لیے اس قسم کو ملٹی چیمبر یا ملٹی کیوٹی کہا جاتا ہے۔

ملٹی چیمبر میگنیٹران کے ڈیزائن اور آپریشن کا اصول حسب ذیل ہے۔ ڈیوائس کا انوڈ ایک بڑے پیمانے پر کھوکھلی سلنڈر ہے، جس کی اندرونی سطح میں سوراخوں کے ساتھ کئی گہا بنائے جاتے ہیں (یہ گہا حجم گونجنے والے ہوتے ہیں)، کیتھوڈ سلنڈر کے محور کے ساتھ واقع ہوتا ہے۔

میگنیٹرون کو ایک مستقل مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے جو سلنڈر کے محور کے ساتھ ہوتا ہے۔ اس مقناطیسی میدان کے کنارے کیتھوڈ سے نکلنے والے الیکٹران متاثر ہوتے ہیں۔ لورینٹز فورس، جو الیکٹران کے راستے کو موڑتا ہے۔

مقناطیسی میدان کا انتخاب اس لیے کیا جاتا ہے کہ زیادہ تر الیکٹران مڑے ہوئے راستوں پر چلتے ہیں جو انوڈ کو نہیں چھوتے۔ اگر ڈیوائس کے کیمرے (کیویٹی ریزونیٹرز) ظاہر ہوتے ہیں۔ برقی کمپن (حجم میں چھوٹے اتار چڑھاؤ ہمیشہ مختلف وجوہات کی بنا پر ہوتے ہیں، مثال کے طور پر، اینوڈ وولٹیج کو آن کرنے کے نتیجے میں)، پھر ایک متبادل برقی میدان نہ صرف چیمبروں کے اندر، بلکہ باہر بھی، سوراخوں (سلاٹ) کے قریب موجود ہوتا ہے۔

انوڈ کے قریب اڑنے والے الیکٹران ان فیلڈز میں گرتے ہیں اور فیلڈ کی سمت کے لحاظ سے ان میں یا تو تیز یا سست ہوجاتے ہیں۔ جب الیکٹران کسی فیلڈ کے ذریعے تیز ہوتے ہیں، تو وہ گونجنے والوں سے توانائی لیتے ہیں، اس کے برعکس، جب وہ سست ہو جاتے ہیں، تو وہ اپنی توانائی کا کچھ حصہ گونجنے والوں کو چھوڑ دیتے ہیں۔

اگر تیز اور سست الیکٹران کی تعداد ایک جیسی ہوتی تو اوسطاً وہ گونجنے والوں کو توانائی نہیں دیتے۔ لیکن الیکٹران، جو سست ہو جاتے ہیں، ان کی رفتار اس سے کم ہوتی ہے جو انوڈ میں منتقل ہونے پر حاصل ہوتی ہے۔ لہذا، ان کے پاس اب اتنی توانائی نہیں ہے کہ وہ کیتھوڈ میں واپس آ سکیں۔

اس کے برعکس، وہ الیکٹران جو ریزونیٹر فیلڈ سے تیز ہوتے ہیں پھر کیتھوڈ میں واپس آنے کے لیے درکار توانائی سے زیادہ ہوتے ہیں۔ لہٰذا، الیکٹران جو پہلے گونجنے والے کے میدان میں داخل ہوتے ہیں، اس میں تیز ہوتے ہیں، کیتھوڈ کی طرف واپس آجائیں گے، اور جو اس میں سست ہو گئے ہیں، وہ کیتھوڈ میں واپس نہیں آئیں گے، بلکہ انوڈ کے قریب مڑے ہوئے راستوں پر چلیں گے اور گریں گے۔ درج ذیل ریزونیٹرز کے میدان میں۔

حرکت کی ایک مناسب رفتار پر (جو کسی نہ کسی طرح گونجنے والوں میں دوغلوں کی تعدد سے متعلق ہے)، یہ الیکٹران دوسرے ریزونیٹر کے میدان میں گریں گے جس میں دوغلوں کے اسی مرحلے کے ساتھ پہلے گونجنے والے کے میدان میں، اس لیے ، دوسرے گونجنے والے کے میدان میں ، وہ بھی سست ہوجائیں گے۔

اس طرح، الیکٹران کی رفتار کے مناسب انتخاب کے ساتھ، یعنیانوڈ وولٹیج (نیز مقناطیسی میدان، جو الیکٹران کی رفتار کو نہیں بدلتا، بلکہ اس کی سمت بدلتا ہے)، ایسی صورت حال کو حاصل کرنا ممکن ہے کہ انفرادی الیکٹران یا تو صرف ایک گونجنے والے کی فیلڈ سے تیز ہو جائے، یا کئی resonators کے میدان کی طرف سے سست.

لہٰذا الیکٹران اوسطاً، گونجنے والوں کو اس سے زیادہ توانائی دیں گے جتنا وہ ان سے چھین لیں گے، یعنی گونجنے والوں میں پیدا ہونے والے دوغلے بڑھ جائیں گے اور آخر کار ان میں مستقل طول و عرض کی دولنیں قائم ہو جائیں گی۔

گونجنے والوں میں دوغلوں کو برقرار رکھنے کا عمل، جسے ہم ایک آسان طریقے سے سمجھتے ہیں، ایک اور اہم رجحان کے ساتھ ہے، کیونکہ الیکٹران، گونجنے والے کے میدان سے سست ہونے کے لیے، دولن کے ایک خاص مرحلے پر اس فیلڈ میں اڑنا ضروری ہے۔ گونجنے والے کے، ظاہر ہے کہ انہیں غیر یکساں بہاؤ میں حرکت کرنا چاہیے (t. پھر وہ کسی بھی وقت، مخصوص اوقات میں نہیں، بلکہ انفرادی بنڈلوں کی شکل میں ریزونیٹر فیلڈ میں داخل ہوں گے۔

اس کے لیے الیکٹران کا پورا دھارا ایک ستارے کی طرح ہونا چاہیے، جس میں الیکٹران الگ الگ شعاعوں کے اندر اندر حرکت کرتے ہیں، اور پورا ستارہ مجموعی طور پر میگنیٹران کے محور کے گرد اس رفتار سے گھومتا ہے کہ اس کے شہتیر ہر چیمبر میں آتے ہیں۔ صحیح لمحات. الیکٹران بیم میں الگ الگ شعاعوں کی تشکیل کے عمل کو فیز فوکسنگ کہا جاتا ہے اور یہ گونجنے والے متغیر فیلڈ کے عمل کے تحت خود بخود انجام پاتا ہے۔

جدید میگنیٹران سینٹی میٹر رینج میں سب سے زیادہ فریکوئنسی تک کمپن پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں (لہریں 1 سینٹی میٹر تک اور اس سے بھی چھوٹی) اور مسلسل تابکاری کے ساتھ کئی سو واٹ اور پلسڈ تابکاری کے ساتھ کئی سو کلو واٹ تک بجلی فراہم کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔

بھی دیکھو:الیکٹریکل انجینئرنگ اور توانائی میں مستقل میگیٹس کے استعمال کی مثالیں۔