प्रोटॅान लिनेक विकास प्रभाग
स्पोक रेसोनेटर (एसआर) के घटकों का डिज़ाइन एवं विकास

अतिचालक सिंगल स्पोक रेज़ोनेटर (एसएसआर), इंडियन फैसिलिटी फॉर स्पालेसन रिसर्च के लिनेक के कम ऊर्जा खंड में , प्रोटॉन बीम के त्वरण के लिए उपयोग किया जाना प्रस्तावित है। भौतिकी डिजाइन डेटा के आधार पर 325 मेगाहर्ट्ज स्पोक रेज़ोनेटर का बीटा =0.11 (एसआर 011) के साथ डिज़ाइन किया गया है । चित्र-1 में स्ट्रेस पैटर्न और चित्र-2 में विकृति पैटर्न दिखाया गया है । एसआर 011 के इंजीनियरिंग डिजाइन में संरचनात्मक स्थिरता के लिए स्टीफ़्नर रिंग की डिजाईन, लॉरेंट्ज़ फोर्स डिट्यूनिंग (एलएफडी) और हीलियम दबाव में उतार-चढ़ाव (डीएफ /डीपी) के लिए अध्ययन शामिल हैं। चूंकि, केविटी के प्रमुख घटक डीप ड्राइंग प्रक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं, इसलिए घटकों के फायनाइट एलिमेंट एनालिसिस से फ़ार्मिंग विश्लेषण किये गये । एंड-वाल की फ़ार्मिंग (चित्र-3), स्पोक (चित्र-4) , निर्वात पोर्ट के लिए शेल में पूल-आउट, पावर कपलर पोर्ट, स्पोक से शेल को जोड़ने वाले कॉलर इत्यादि सभी के लिए डिज़ाइन विश्लेषण किये गये । सिमुलेशन से, घटकों पर फ़ार्मिंग के दौरान उत्पन्न होने वाले झुर्रियों, स्ट्रेस एवं स्ट्रेन, पतलापन आदि को कम करने के लिए अलग-अलग उपकरण ज्यामिति, बाध्यकारी बल, ब्लैंक साइज़ आदि को बदल-बदल कर अधय्यन किया गया। घटकों के निर्माण के दौरान होने वाले स्प्रिंग बैक का मूल्यांकन किया गया और उपकरण ज्यामिति को संशोधित करके इसे कम करने की कोशिश की गई। विश्लेषण परिणामों के आधार पर, टूलींग के लिए विस्तृत निर्माण चित्र विकसित किए गए और गुहा घटकों के लिए डाई और पंच का निर्माण किया गया। विकसित टूलींग का उपयोग करते हुए, एसआर 011 केविटी के घटकों का निर्माण किया गया । चित्र-5 और चित्र-6 क्रमशः डाई एवं पंच और एंड-वाल के निर्मित घटक दिखाते हैं। इसी तरह, चित्र-7 में स्पोक के लिए निर्मित घटकों को दिखाया गया है । सभी निर्मित घटकों में ना तो झुर्रियां थी और ना ही कहीं से फटी हुई थी । इसके अलावा, शेल और स्पोक से शेल को जोड़ने वाले कॉलर के लिए, डाई और पंच (चित्र 8) निर्मित किए गए और उनसे सफलतापूर्वक फ़ार्मिंग ट्रायल किए गए।

चित्र-1: एसएसआर केविटी के लिए स्ट्रेस पैटर्न
चित्र-2: एसएसआर केविटी के लिए विकृति पैटर्न
चित्र-3: एंड-वाल का सिमुलेशन द्वारा फ़ार्मिंग के बाद पतला (%) होने का आंकलन
चित्र-4: स्पोक का सिमुलेशन द्वारा फ़ार्मिंग के बाद पतला (%) होने का आंकलन
चित्र-5: एंड-वाल की फ़ार्मिंग के लिए निर्मित डाई और पंच, 120 टन हाइड्रोलिक प्रेस में लगे हुए
चित्र-6: एल्युमिनियम में निर्मित, एसआर 011 के लिए एंड-वाल
चित्र-7: एल्युमिनियम में निर्मित, एसआर 011 के लिए स्पोक
चित्र-8: एल्युमिनियम में निर्मित, एसआर 011 के लिए शैल-कॉलर घटक

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