प्रोटॅान लिनेक विकास प्रभाग
बाहरी रेड़ि‍यो आवृति एंटीना आधारित नेगेटिव हाइड्रोजन आयन स्रोत

एक बाहरी रेड़ि‍यो आवृति एंटीना आधारित स्पंदित नेगेटिव हाइड्रोजन आयन स्रोत को संस्थान में विकसित किया गया है। इसका 50 किलो इलेक्ट्रॉन वोल्ट और 2 हर्ट्ज पुनरावृत्ति दर पर 2 मिलीसेकंड पल्स अवधि की 16 मिलीअंपिएर और 50 हर्ट्ज पुनरावृत्ति दर पर 6 मिलीअंपिएर नेगेटिव हाइड्रोजन आयन बीम के निष्कर्षण के लिए सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है। इसमें स्पंदित रेड़ि‍यो आवृति इग्‍निशन, मुख्य प्लाज्मा जनरेटर, तीन इलेक्ट्रोड निष्कर्षण प्रणाली, निष्कर्षण कक्ष, हाइड्रोजन गैस प्रवाह प्रणाली, रेड़ि‍यो आवृति और डीसी ऊर्जा आपूर्ति, उच्च वोल्टेज डेक और निर्वात प्रणाली शामिल हैं। प्लाज्मा उत्पादक और निष्कर्षण उपकरण उच्च वोल्टेज डेक (80 किलोवोल्ट डीसी रेटेड) पर लगाए गए हैं। निर्वात और त्वरक प्रणाली ग्राउंड वोल्टेज पर हैं । विभेदक निर्वात पैदा करने के लिए 3000 लि /सेकंड क्षमता के तीन टर्बो मालेक्युलर पम्प का उपयोग किया गया है। ये पम्प 6-पोर्ट निष्कर्षण कक्ष से जुड़े हैं । संचालन के दौरान हाइड्रोजन गैस का 25 स्टैंडर्ड सेमी3 पर प्रवाह किया जाता है और प्लाज्मा कक्ष में 5.5 x 10-2 मिलीबार और निष्कर्षण कक्ष में 4.5 x 10-4 मिलीबार गैस का दाब रहता है। 13.56 मेगाहर्ट्ज, 1 किलोवाट स्पंदित रेडियो आवृति आधारित इग्नीटर से कम घनत्व और कम तापमान वाले बीज प्लाज्मा को उत्पन्न किया जाता है । इसके लिए वाइड बैंड 1 किलोवाट अम्प्लीफायर का इन-हाउस विकास किया गया है । 2 मेगाहर्ट्ज 60 किलोवाट् स्पंदित रेड़ि‍यो आवृति शक्ति का उपयोग कर बाहरी एंटीना के माध्यम से उच्च घनत्व प्लाज्मा उत्पन्न किया जाता है। रेड़ि‍यो आवृति ट्रांसफार्मर और सुमेल नेटवर्क के साथ एसआइसी मोस्फेट के उपयोग से स्पंदित 2 मेगाहर्ट्ज रेड़ि‍यो आवृति शक्ति स्रोत विकसित किया गया है। रेडियो आवृति शक्ति को प्रेरक युग्मित तंत्र के माध्यम से बाहरी रेडियो आवृति एंटीना द्वारा मुख्य प्लाज्मा के साथ जोड़ा गया है । जैसे ही बीज हाइड्रोजन प्लाज्मा बनता है, इग्निशन एंटीना का शिखर करंट 60 अंपिएर से 30 अंपिएर तक कम हो जाता है । इग्निशन करंट पल्स खत्म होने से ठीक पहले, 2 मेगाहर्ट्ज मुख्य रेड़ि‍यो आवृति स्रोत प्लाज्मा को शक्ति देना शुरू कर देता है। नेगेटिव हाइड्रोजन आयन तीन इलेक्ट्रोड (प्लाज्मा इलेक्ट्रोड, निष्कर्षण इलेक्ट्रोड और ग्राउंड इलेक्ट्रोड) निष्कर्षण ज्यामिति का उपयोग कर निष्कर्षित किया जाता है। प्लाज्मा इलेक्ट्रोड से ~12 किलो वोल्ट ऊर्जा के सह-निकले इलेक्ट्रॉनों को निष्कर्षण इलेक्ट्रोड के अंदर रखे द्विध्रुव स्थायी चुंबक द्वारा निष्कर्षण इलेक्ट्रोड में मोड़ कर फेंक दिया जाता है। भारी नेगेटिव हाइड्रोजन आयन इन द्विध्रुव चुम्बकों से बहुत कम मुड़ते हैं और सीधे ग्राउंड इलेक्ट्रोड की ओर आगे बढ़ते हैं। निष्कर्षित नेगेटिव हाइड्रोजन आयन बीम का करंट फैराडे कप का उपयोग कर मापा जाता है । इस रेड़ि‍यो आवृति आधारित नेगेटिव हाइड्रोजन आयन स्रोत का उपयोग इंडियन फैसिलिटी फॉर स्पालेसन रिसर्च के 1 गीगा इलेक्ट्रॉन वोल्ट नेगेटिव हाइड्रोजन लिनैक के लिए किया जाएगा।

रेड़ि‍यो आवृति आधारित नेगेटिव हाइड्रोजन आयन स्रोत

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