चित्र 1 (a): प्रतिदीप्त सिरेमिक (एएफ़995आर) संयोजित ; चित्र 1 (b) टीएल-1 बीम प्रोफाइल मॉनीटर

2. बीम झिरी (स्लिट) मॉनीटर (बीएसएम):

बीम झिरी मॉनीटर (बीएसएम) एक बहु-प्रकार्य उपकरण है । यद्यपि इसे बीम को निर्धारित करने के लिए समायोज्य छिद्र-द्वार युक्त झिरी के रूप में उपयोग किया जा सकता है (बीम अपघर्षक/स्क्रैपर के समान), इसका उपयोग झिरी ब्लेड द्वारा प्रग्राहित की गई धारा को मापकर क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर बीम प्रोफाइल को ज्ञात करने के लिए भी किया जा सकता है क्योंकि यह बीम को अनुप्रस्थ दिशा में स्कैन करता है । झिरी के प्रत्येक ब्लेड पर एक प्रतिदीप्त स्क्रीन (Cr डोपित एलुमिना) लगी होती है । यह इसे एक ब्लेड पर बीम को रोककर बीम प्रोफाइल को देखने के लिए पारंपरिक प्रतिदीप्त स्क्रीन की तरह कार्य करने में समर्थ करता है । एक समायोज्य "होल" मॉनीटर के रूप में, यह बीम के एक भाग को इसमें से पास होने देता है, जबकि ब्लेड पर गिरने वाले बीम किनारों को कोई देख सकता है ।

उपकरण में चार स्वतंत्र ब्लेड हैं, दो ब्लेड विपरीत क्षैतिज दिशा में चलते हैं और शेष दो ऊर्ध्वाधर दिशाओं में चलते हैं । ऊर्ध्वाधर ब्लेडों में 60 मिमी का और क्षैतिज ब्लेड 40 मिमी का रैखिक स्ट्रोक होता है । यह व्यवस्था सैद्धांतिक बीम केंद्र रेखा के चारों ओर 60 मिमी x 40 मिमी के क्षेत्र में छिद्र (और झिरी) की स्थिति निर्धारित करती है । बीम लाइन के पास के सभी हिस्से निर्वात अनुकूल, अचुंबकीय पदार्थ से बने होते हैं । उपकरण 10-7 मिली बार के निर्वात पर काम करता है । ब्लेडो के अभिविन्यास को सटीक बनाए रखने के लिए संचलन यंत्रावली में एक मार्गदर्शक व्यवस्था है । इसमें ब्लेड के लिए टक्कर रोधी व्यवस्था भी है । प्रचालन दूर से किया जाता है । इस उपकरण को आरआर केट में अंतर-वर्ग सहयोग से विकसित किया गया है ।

चित्र 2: टीएल -1 में स्थापित बीम स्लिट मॉनिटर

3. त्वरक अनुप्रयोगों के लिए प्रतिबिम्ब अभिग्रहण एवं विश्लेषण सॉफ्टवेयर:

टीएल-1 में स्थापित प्रतिदीप्त स्क्रीन बीम प्रोफाइल मॉनीटर और बीम स्लिट मॉनीटर जैसे नैदानिक उपकरणों से इलेक्ट्रॉन बीम स्पॉट के प्रतिबिम्बों को प्रग्रहित करने के लिए एक प्रतिबिम्ब अभिग्रहण और विश्लेषण सॉफ्टवेयर विकसित किया गया है । सॉफ्टवेयर की मदद से इण्डस त्वरक ऑपरेटर निरंतर मोड, एकल शॉट मोड या सक्रियित (ट्रिगर्ड) सतत मोड जैसे प्रचालन के विभिन्न तरीकों में प्रतिबिम्ब ले सकते हैं । सॉफ्टवेयर में विभिन्न सुविधाएं जैसे कम रोशनी की स्थिति में बीम के साइज़ और बीम की स्थिति का दृष्टिगत पता लगाने के लिए ग्रिड के प्रकाशीय अध्यारोपण, 3डी में प्रतिबिम्ब देखने, केंद्रक गणना की सुविधा, दी गई हैं । सॉफ्टवेयर की मदद से प्रयोक्ता प्रग्रहित प्रतिबिम्बों का दिनांक समय छाप और प्रतिबिम्ब नंबर के साथ ऑडियो वीडियो इंटरलीव (एवीआई) बना सकता है जो अन्य मशीन पैरामीटरों के साथ बीम साइज़ और आकार को सहसंबंधित करने में सहायक होता है । त्वरक ऑपरेटर डिजिटल ऑसिलोस्कोप स्क्रीनशॉट्स से ऑनलाइन भी एवीआई बना सकते हैं । यह सुविधा बाद के विश्लेषण के लिए डिजिटल ऑसिलोस्कोप पर उपलब्ध सिग्नल्स को रिकॉर्ड करने के लिए उपयोगी है । सॉफ्टवेयर से प्रयोक्ता क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर बीम प्रोफाइल और बीम स्थिति देख सकते हैं । प्रयोक्ता प्रतिबिम्ब को स्वचालित रूप से या हस्तचालित रूप से .bmp प्रारूप में सहेज (सेव कर) सकता है । सॉफ्टवेयर में कुछ अन्य विशेषताएं हैं - प्रतिबिम्ब पर दिनांक और समय अंकित करना, प्रतिबिम्ब के चयनित हिस्से का अभिग्रहण, इनपुट वीडियो सिग्नल के श्वेत स्तर इष्टतमीकरण आदि की सुविधा । सॉफ्टवेयर से बीम केंद्रक, बीम ऊंचाई और बीम चौड़ाई का ऑनलाइन मापन किया जा सकता है । सॉफ्टवेयर को त्वरक नियंत्रण कक्ष में लगाया गया है और अब नियमित रूप से इण्डस त्वरक प्रचालन समूह द्वारा उपयोग किया जा रहा है ।

चित्र 3: बीम झिरी पर प्रतिबिम्ब अभिग्रहण का जीयूआई, विश्लेषण सॉफ्टवेयर व बीम झिरी मॉनीटर पर प्रग्रहित बीम स्पॉट

4. द्रुत धारा ट्रांसफॉर्मर (एफ़सीटी):

एफसीटी बीम धारा तरंग रूप (वेवफॉर्म) को ऑनलाइन देखने के लिए अनअवरोधी उपकरण हैं । इन्हें टीएल-1 और बूस्टर सिंक्रोट्रॉन में लगाया गया हैं । एफसीटी को त्वरक चुंबक प्रौद्योगिकी प्रभाग (एएमटीडी), आरआर केट द्वारा डिजाइन और विकसित किया गया है ।

वैज्ञानिक और तकनीकी जानकारी के लिए कृपया श्री आर.एस. शिंदे, एएमटीडी से संपर्क करें। (ईमेल: shinde@rrcat.gov.in)

5. दिष्ट धारा ट्रांसफार्मर (डीसीसीटी)

5.1) परिचय

डीसीसीटी का उपयोग दिष्ट धारा सहित एक विस्तृत आवृत्ति परास (रेंज) में इलेक्ट्रॉन बीम धारा को मापने के लिए किया जाता है । बूस्टर सिंक्रोट्रॉन और भंडारण रिंग के लिए डीसीसीटी मैसर्स बर्गोज़, फ्रांस से क्रय किए गए हैं । उनके विशिष्टताएं तालिका-1 में दी गई हैं । डीसीसीटी एक सक्रिय धारा ट्रांसफार्मर और एक कॉमन फीडबैक लूप में चुंबकीय प्राचलिक प्रवर्धक से बना होता है । यह कोर से गुजरने वाली दिष्ट धारा की उपस्थिति के कारण मॉडुलक आवृत्ति के दूसरे हार्मोनिक घटक की उत्पत्ति के सिद्धांत पर आधारित है ।

5.2) प्रणाली के घटक

प्रणाली के भाग हैं:
1. टोरॉइडी संसूचक
2. अग्र-भाग इलेक्ट्रॉनिक्स बॉक्स
3. पश्च-भाग विद्युत आपूर्ति और नियंत्रण चेसिस

डीसीसीटी के टोरॉयइडी कोर अक्रिस्टलीय संरचना के एक उच्च पारगम्यता मिश्र धातु के पतले रिबन से बने होते हैं । अग्र-भाग इलेक्ट्रॉनिक्स बॉक्स को कोर के समीप रखा गया है । यह 8-पिन बर्नडी कनेक्टर्स से लैस दो मल्टीकोर केबल द्वारा टोरॉयइडी संसूचक से जुड़ा है । प्रत्येक छोर पर 12-पिन बर्नडी कनेक्टर्स से लैस एक मल्टीकोर केबल अग्र-भाग इलेक्ट्रॉनिक्स बॉक्स को पश्च-भाग चेसिस से जोड़ती है, जिसे मुख्य नियंत्रण कक्ष में रखा गया है ।

5.3) स्थापना

टोरॉयइडी कोर त्वरक के निर्वात कक्ष पर लगी होती है । कोर से गुजरने वाली निर्वात कक्ष की दीवार में डीसी और कम आवृत्ति धाराओं के प्रवाह को रोकने के लिए निर्वात कक्ष में एक विद्युत-रोधी अंतराल प्रदान दिया गया है । उच्च आवृत्ति धाराओं के लिए कम प्रतिबाधा पथ प्रदान करने के लिए विद्युत-रोधी अंतराल को संधारित्रों से बाईपास किया जाता है । यह कोर को बीम के उच्च आवृत्ति विद्युत-चुम्बकीय क्षेत्र के संपर्क में आने से रोकता है और इसके परिणामस्वरूप कोर गर्म हो जाता है । कोर को अवांछित चुम्बकीय क्षेत्रों से बचाने के लिए चुम्बकीय परिरक्षण प्रदान किया गया है ।

5.4) विशिष्टताएं

चित्र 4: बूस्टर और इंडस -1 के बीम स्थिति सूचक

7) भित्ति धारा मॉनीटर

7.1) परिचय

भित्ति धारा मॉनीटर (डबल्यूसीएम) का उपयोग ट्रांसफर लाइन -2 और भंडारण रिंग में गुच्छ सिग्नल देखने के लिए किया जाता है । ऑपरेटर को मॉनीटर से गुजरने वाले गुच्छों की संख्या और आयाम के बारे में जानकारी मिलती है । ट्रांसफर लाइन की शुरुआत में लगा हुआ डब्ल्यूसीएम, सिग्नल बूस्टर सिंक्रोट्रॉन से निष्कर्षित गुच्छों के बारे में जानकारी देता है । भंडारण रिंग में स्थापित डबल्यूसीएम रिंग में संग्रहीत इलेक्ट्रॉन गुच्छ के बारे में जानकारी प्रदान करता है ।

7.2) प्रचालन का सिद्धांत:

बीम पाइप (निर्वात कक्ष) में बहने वाली बीम धारा विपरीत दिशा में बहने वाली बीम पाइप की आंतरिक सतह पर एक समान "भित्ति धारा" (प्रतिबिंब धारा) के साथ चलती है । इसलिए इस भित्ति धारा को मापकर इलेक्ट्रॉन गुच्छ धारा के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सकती है ।

चित्र 5 : भित्ति धारा मॉनीटर का योजनाबद्ध आरेख

भित्ति धारा मॉनीटर का एक योजनाबद्ध चित्र 5 में दिखाया गया है । बीम पाइप में सिरेमिक रिंग डालकर भित्ति धारा में विद्युत ब्रेक लगाया गया है और इस धारा का मार्ग बदलकर सिरेमिक रिंग से जुड़े प्रतिरोधों के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है । भित्ति धारा के प्रवाह के कारण प्रतिरोधक में विकसित वोल्टेज को डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप पर आगे की प्रक्रिया और अवलोकन के लिए आरजी -213 / यू सहअक्षीय केबल द्वारा बाहर निकाला जाता है । परिधीय मोड्स में विचलन से बचने के लिए, प्रतिरोधों को बीम पाइप क्रॉस सेक्शन की परिधि के चारों ओर सममित रूप से चार बिंदुओं पर जोड़ा जाता है । स्थिति असंवेदनशील बीम धारा सिग्नल प्रदान करने के लिए इन प्रतिरोधों से प्राप्त सिग्नल्स को एक साथ जोड़ा जा सकता है । भित्ति धारा मॉनीटर को घेरने वाले धातु आधान (मेटल हाउसिंग) से बहने वाली प्रतिबिम्ब धारा के भाग को कम करने के लिए इन प्रतिरोधों के चारों ओर फेराइट कोर रहती है । फेराइट कोर के उपयोग से बाहरी अवांछित धाराओं की भित्ति धारा मॉनीटर के आउटपुट को प्रभावित करने की संभावना को भी कम करता है ।

8) 2 पाआई (pi) - इलेक्ट्रोड मॉनीटर

8.1) परिचय

भंडारण रिंग में इंजेक्ट किए जाने वाले गुच्छ सिग्नल को देखने के लिए ट्रांसफर लाइन -2 के अंत में 2 पाई-इलेक्ट्रोड मॉनीटर लगाया गया है । मॉनीटर से गुजरने वाले गुच्छों की संख्या और आयाम के बारे में ऑपरेटर को जानकारी मिलती है ।

8.2) प्रचालन का सिद्धांत

यह मॉनीटर स्थिर-वैद्युत उदग्रहण (इलेक्ट्रोस्टैटिक पिकअप) के सिद्धांत पर काम करता है । मॉनीटर का एक योजनाबद्ध आरेख चित्र 6 में दिखाया गया है । यह सिरेमिक ट्यूब पर लगे हुए एक बेलनाकार तांबे के इलेक्ट्रोड से बना होता है, जो ट्रांसफर लाइन-2 का एक हिस्सा है । बीम के विद्युत क्षेत्र को बाहर आने और बेलनाकार इलेक्ट्रोड पर चार्ज उत्पन्न करने के लिए एक सिरेमिक इन्सर्ट आवश्यक है । इलेक्ट्रोड की दिगंशीय (अज़िमुथल) चौड़ाई इसके बेलनाकार आकार के कारण 2 पाई रेडियन है, अतः यह नाम है । जैसे ही गुच्छ मॉनीटर से होकर गुजरता है, इलेक्ट्रोड पर सिग्नल प्रेरित होता है । इलेक्ट्रोड पर लगा एक वाइड बैंड बफर हेड गुच्छ सिग्नल को ग्रहण कर लेता है और इसे 10 वोल्टता लब्धि (वोल्टेज गेन) वाले वाइड बैंड प्रवर्धक को भेजता है । प्रवर्धक के आउटपुट को आरजी-213/यू सहअक्षीय केबल के माध्यम से नियंत्रण कक्ष में भेजा जाता है और एक डिजिटल भंडारण ऑसिलोस्कोप पर देखा जाता है ।

चित्र 6: 2 पाई-इलेक्ट्रोड मॉनीटर का योजनाबद्ध आरेख

9) इण्डस-1 की नैदानिकी बीमलाइन

इण्डस-1 की नैदानिकी बीमलाइन बीम पैरामीटरों को मापने के लिए द्विध्रुवीय चुम्बक से उत्सर्जित दृश्य प्रकाश का उपयोग करती है । बीमलाइन का एक योजनाबद्ध आरेख चित्र 7 में दिखाया गया है । फोटो-भौतिकी बीमलाइन पर एक दर्पण बॉक्स लगाया गया है जहां से फैन का एक हिस्सा दर्पण द्वारा इंटरसेप्ट किया जाता है और एसआर के दृश्य भाग कांच की खिड़की के माध्यम से हवा में निकल जाता है । यूनिट आवर्धन प्राप्त करने के लिए प्रकाश को एक युगल लेंस ए-फोकल प्रकाशिकी के माध्यम से ले जाया जाता है । क्षैतिज फैन को नियंत्रित करने के लिए एक झिरी होती है । एक बैंड पास फिल्टर और समायोज्य दर्पण होता है । बीम स्थिरता मापन के लिए स्थिति संवेदनशील डिटेक्टर (पीएसडी), गुच्छ लंबाई मापन के लिए तीव्र फोटो ग्राही प्रणाली और बीम साइज़ मापन के लिए बीम प्रोफाइलर प्रणाली जैसे विभिन्न संसूचकों का उपयोग बीमलाइन में किया जाता है । प्रायोगिक स्टेशन पर मापी गई बीम प्रोफाइलर प्रणाली का विशिष्ट स्नैपशॉट चित्र में दिखाया गया है ।

चित्र 7: इण्डस-1 की नैदानिकी बीमलाइन

चित्र 8: इण्डस-1 में प्रायोगिक स्टेशन पर मापी गई बीम प्रोफाइलर प्रणाली का विशिष्ट स्नैपशॉट