| प्रोटॅान लिनेक विकास प्रभाग |
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अतिचालक रेड़ियो आवृति (एससीआरएफ) गुहाओं के निर्माण के लिए फ़ार्मिंग की सुविधा
राजा रामन्ना प्रगत प्रौद्योगिकी केंद्र, इंदौर में एससीआरएफ गुहाओं के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे के रूप में 120-टन क्षमता वाली हाइड्रोलिक प्रेस सुविधा स्थापित की गई है। एक हाइड्रोलिक प्रेस होने के नाते यह शांत रूप से बिना किसी झटके के घटकों की फ़ार्मिंग करता है । यह सुविधा नियमित रूप से 1.3 गीगाहर्ट्ज और 650 मेगाहर्ट्ज दीर्घवृतकार एससीआरएफ गुहाओं के लिए आधे सेल जैसे घटकों के निर्माण के लिए उपयोग किया जा रहा है। इसका उपयोग सिंगल स्पोक रेसोनेटर (एसएसआर ) के घटकों के निर्माण के लिए भी किया जा रहा है। इसके अतिरिक्त, यह बीम ट्यूबों में पुल-आउट, हीलियम वेसल , शेल कॉलर आदि के निर्माण लिए उपयोग किया जा रहा है। चित्र-1 में 650 मेगाहर्ट्ज के आधे सेल के लिए डाई और पंच के साथ 120 टन हाइड्रोलिक प्रेस को दिखाया गया है । चित्र-2, 3, 4 में क्रमशः, प्रेस सुविधा का उपयोग करके निर्मित एससीआरएफ गुहाओं के हाफ सेल, एसएसआर का एंड-वाल और एसएसआर के स्पोक दिखाये गए हैं।
चित्र-1: 120-टन क्षमता की हाइड्रोलिक प्रेस सुविधा
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चित्र-2: 650 मेगाहर्ट्ज एससीआरएफ गुहाओं के हाफ सेल
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चित्र-3: एसएसआर का एंड-वाल
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चित्र-4: एसएसआर के स्पोक के घटक
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एच- आयन / प्रोटॉन त्वरक घटकों के लिए आयामी निरीक्षण सुविधा
एच- आयन / प्रोटॉन एक्सेलेरेटर के विभिन्न घटक, जैसे रेडियो फ्रीक्वेंसी क्वाड्रूपोल (आरएफक्यू ), ड्रिफ्ट ट्यूब लाइनैक (डीटीएल ), सिंगल स्पोक रेसोनेटर (एसएसआर ), सुपर कंडक्टिंग रेडियो आवृति (एससीआरएफ) कैविटी आदि को बहुत ही टाइट डायमेंशनल टॉलरेंस में निर्मित किया जाता है। निर्माण के दौरान और बाद में डायमेंशनल टॉलरेंस को सत्यापित करने के लिए समर्पित निर्देशांक मापन मशीन (सीएमएम) का होना अनिवार्य है। इसके लिए, एक बड़े आकार की उच्च परिशुद्धता 3-डी सीएनसी सीएमएम और एक 7-अक्ष पोर्टेबल आर्म सीएमएम स्थापित किया गया है। इन सीएमएम का विवरण निम्नानुसार है:
I. पुल प्रकार का 3-डी सीएनसी सीएमएम
प्रोटॅान लिनेक विकास प्रभाग द्वारा एक उच्च परिशुद्धता 3-डी सीएनसी को-ऑर्डिनेट मापने की मशीन (सीएमएम) सुविधा (चित्र-5) स्थापित की गई है। यह सीएमएम पुल के प्रकार का है, जिसका आकार X = 1,200 मिमी, Y = 2,000 मिमी और Z = 1,000 मिमी है। सीएमएम की माप परिशुद्धता 1.6 + L / 400 माइक्रोमीटर है। सीएमएम को स्थापित करने के लिए एक विशेष तापमान नियंत्रित और धूल रहित कमरे का निर्माण किया गया है। यह सीएमएम, उच्च परिशुद्धता स्कैनिंग प्रोब, टच ट्रिगर प्रोब, लेजर स्कैनिंग प्रोब आदि से लैस है।
II. 7-एक्सिस पोर्टेबल आर्म सीएमएम
त्वरक घटकों के आयामी निरीक्षण के लिए 7-अक्ष पोर्टेबल आर्म सीएमएम (चित्र -6) स्थापित किया गया है और इसका उपयोग प्रोटॅान लिनेक विकास प्रभाग द्वारा किया जा रहा है । यह सीएमएम, 2.5 मी 3 के गोलाकार आयतन में, बॉल प्रोब का उपयोग करके ±0.038 मिमी की आयतनिक शुद्धता और 0. 027 मिमी के दोहराव के साथ मापने में सक्षम है । आर्म सीएमएम में इन-बिल्ट लेजर स्कैनर है। लेजर स्कैनर का उपयोग गैर संपर्क प्रकार के माप के लिए किया जाता है। पॉइंट क्लाउड डेटा से सॉलिड मॉडल तैयार करने के लिए एक समर्पित सॉफ्टवेयर है।
चित्र-5: 3-डी सीएनसी को-ऑर्डिनेट मापने की मशीन
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चित्र-6: 7-एक्सिस पोर्टेबल आर्म सीएमएम
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पांच सेल 650 मेगाहर्ट्ज नाइओबियम एससीआरएफ गुहाओं का वैक्यूम लीक परीक्षण
पांच सेल 650 मेगाहर्ट्ज नाइओबियम एससीआरएफ केविटी को आमतौर पर 2 केल्विन पर तरल हीलियम तापमान पर क्रायोजेनिक वातावरण में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मल्टी-सेल केविटी में कई वेल्ड जोड़ होते हैं और वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान वेल्ड समावेशन के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। वेल्ड समावेशन के कारण इनमें सामान्य तापमान पर या क्रायोजेनिक तापमान पर लीक हो सकते हैं। लीक का पता लगाने के लिए, सामान्य तापमान के साथ-साथ क्रायोजेनिक तापमान पर, निर्मित हुए गुहाओं का वैक्यूम रिसाव परीक्षण करना आवश्यक है। इसे अंजाम देने के लिए एक समर्पित बुनियादी ढांचा तैयार किया गया है। मुख्य रूप से, बहु-कोशिका एससीआरएफ गुहा के रिसाव परीक्षण को करने में सक्षम मास स्पेक्ट्रोमीटर रिसाव डिटेक्टर (एमएसएलडी) की आवश्यकता होती है। 500 लीटर तरल नाइट्रोजन धारण करने के लिए एक बड़े कंटेनर का निर्माण किया गया है। यह, तरल नाइट्रोजन के वाष्पीकरण को कम करने के लिए एक दोहरी दीवार वाला थर्मली इन्सुलेटेड वैक्यूम वेसल है। केविटी को असेंबल और हैंडल करने के लिए एक विशेष ढांचे का डिज़ाइन और निर्माण किया गया है ।
मल्टी-सेल एससीआरएफ केविटी का सामान्य तापमान पर वैक्यूम लीक टेस्टिंग करने के लिए उसको रबर एलस्टोमर सील का प्रयोग करके असेंबल किया जाता है (चित्र -7)। सामान्य तापमान पर क़्वालीफाई करने के बाद , केविटी को एल्युमिनियम डायमंड सील का प्रयोग करके फ्लेंज से सील कर दिया जाता है। इस तरह मेटल से सील की हुई केविटी को तरल नाइट्रोजन से भरे क्रायोस्टेट में डुबो दिया जाता है और क्रायोस्टेट के तल से हीलियम गैस का प्रवाह करके हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर लीक डिटेक्टर की मदद से लीक टेस्टिंग की जाती है। उसके बाद केविटी को क्रायोस्टेट से बाहर कर लिया जाता है और एक पोलिथीन बैग के अंदर रख दिया जाता है। इस बैग के अंदर हीलियम गैस भर कर हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर लीक डिटेक्टर की मदद से लीक टेस्टिंग की जाती है (चित्र -8)। इन दोनों ही मामलों में कैविटी का वैक्यूम रिसाव दर 5x10-12 मिलीबार ली /सेकंड से कम होना चाहिए।
चित्र-7: मल्टी-सेल एससीआरएफ केविटी का सामान्य तापमान पर वैक्यूम लीक टेस्टिंग
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चित्र-8: तरल नाइट्रोजन तापमान पर मल्टी-सेल एससीआरएफ केविटी का वैक्यूम लीक टेस्टिंग
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