கேள்வி: பயண அலைக் குழல் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: படிமம்:TWTA.png படிமம்:TWT_Shtormovka.jpg பயண அலைக் குழல் மிகைப்பி (Traveling - wave tube amplifier) என்பது ஒரு சிறப்புவகை வெற்றிடக் குழாய் ஆகும் , இது மின்னனியலில் கதிரலை அலைவெண்ணைப் பெருக்க பயன்படுகிறது. இது 1933 ஆம் ஆண்டில் ஆண்ட்ரி கேப் என்பவரால் கால்டெக்கில் பட்டதாரி மாணவராக இருந்தபோது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது , அதன் தற்போதைய வடிவம் 1942 - 43 இல் ருடால்ப் காம்ப்னர் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இது நேரியல் கற்றைக் குழல்களின் வகையைச் சேர்ந்தது. இதில் கதிரலை குழல் வழியாகச் செல்லும்போது எதிர்மின்னி கற்றை ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் வழி பெருக்கப்படுகிறது. பயண அலைக் குழல்கலில் பல வகைகள் இருந்தாலும் , இரண்டு முதன்மை வகைகள் பின்வருமாறு: * சுருளை வடிவப் பயண அலைக் குழல்: இதில் கதிரலைக் கற்றைச் சுற்றியுள்ள ஒரு கம்பிச் ''சுருள்'' வழியாக கடக்கும்போது மின்னன் கற்றையுடன் இடைவினை புரிகின்றன. இவை பரந்த அலைப்பட்டை அகலத்தைக் கொண்டுள்ளன , ஆனால், வெளியீட்டுத் திறன் சில நூறு வாட்களுக்கு வரம்பிடப்பட்டுள்ளது. * ''பிணைந்த குழி பயண அலைக் குழல்:'' இதில் கதிரலைக் கற்றை கடந்து செல்லும் குழியின் ஒத்ததிர்வுகளுடன் கற்றை இடைவினை புரிகிறது. இவை குறுகிய அலைப்பட்டை திறன் மிகைப்பிகளாகச் செயல்படுகின்றன. பிற நுண்ணலைக் குழல்களைவிட பயண அலைக் குழலின் மேம்பாடு பெரிய அலைப்பட்டையில், அதாவது அகல்விரிவான நெடுக்க அலைவெண்களில் திறனை மிகைக்கும் திறமையே ஆகும். சுருளை வடிவப் பயண அலைக் குழலின் அலைப்பட்டை அகலம் இரண்டு ஆக்டேவ்களாகும்.; குழிவகைகளின் அலைப்பட்டை அகலம் இதில் 10–20% ஆகும்.Gilmour, A. S. (2011). [https://books.google.com/books?id=l_1egQKKWe4C&q=%22traveling+wave+tube&pg=PA317 ''Klystrons, Traveling Wave Tubes, Magnetrons, Crossed-Field Amplifiers, and Gyrotrons'']. Artech House. pp.&nbsp;317–18. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்&nbsp;Special:BookSources/978-1608071852.Whitaker, Jerry C. (2002). [https://books.google.com/books?id=G5UHVIqEWdQC&q=%22traveling+wave+tube&pg=SA8-PA14 ''The RF Transmission Systems Handbook'']. CRC Press. pp.&nbsp;8.14–8.16. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்&nbsp;Special:BookSources/1420041134. இயக்க அலைவெண்களின் நெடுக்கம் 300&nbsp;MHz முதல் 50&nbsp;GHz வரை அமைகிறது. குழலின் திறன் ஈட்டம் 40 முதல்70 டெசிபல்களாகும்; விளியீட்டுத் திறன் சில வாட்களில் இருந்து மெகாவாட் வரை அமைகிறது. அனைத்து நுண்ணலை வெற்றிடக் குழல்களின் விற்பனையை ஒப்பிடும்போது 50 விழுக்காட்டுக்கும் கூடுதலாக பயண அலைக் குழல்களே விற்கின்றன. கதிரலைக் கும்பா அமைப்புகள் , தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள், விண்கல அலைபரப்பி, மின்னணு போர் தள்வாடங்களில் இவை திறன் மிகைப்பிகளாகவும் அலைவாக்கிகளாகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. படிமம்:Traveling_wave_tube_diagram.png
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - ஓர் அடிப்படை பயண அலைக் குழல் என்பது என்ன?
பதில்: பயண அலைக் குழல் என்பது மின்னன் துப்பாக்கியுடன் கூடிய ஒரு நீளமான வெற்றிடக் குழல் ஆகும். இதன் ஒரு முனையில் எதிர்மின்னி வெளியிடும் ஒரு சூடான எதிர்மின்முனை உள்ளது.. எதிர்மின்முனைக்கும் நேர்மின்முனைக்கும் இடையில் தரப்படும் மின்னழுத்தம் மின்னன்களை குழாயின் நேர்மின்முனையை நோக்கி முடுக்கி விடுகிறது. குழாயைச் சுற்றியுள்ள வெளிப்புற காந்தப்புலம் மின்னன்களை ஒரு கற்றையாக குவியப்படுத்துகிறது. குழாயின் மறுமுனையில் மின்னன்கள் திரட்டியை தாக்குகின்றன , இது அவற்றை மின்சுற்றுக்குள் அனுப்புகிறது. குழாயின் உட்புறத்தைச் சுற்றி கற்றையின் தடவழிக்குப் புறத்தே உள்ள கம்பிச் சுருளை வழக்கமாக ஆக்சிசனற்ற செம்பாக அமைகிறது. மிகுக்கப்பட வேண்டிய கதிரலைக் குறிகை, குழலின் உமிழ்வி முனைக்கு அருகிலுள்ள ஒரு புள்ளியில் சுருளைக்குள் செலுத்தப்படுகிறது. குறிகை இயல்பாக ஒரு முனையில் வைக்கப்படும் அலைக்கடத்தி அல்லது மின்காந்த சுருள் வழியாகச் சுருளைக்குள் செலுத்தப்படும். இது ஒருவழிக் குறிகைத் தடவழியை உருவாக்கி, ஒரு திசை பிணைப்பியாகச் செயல்படுகிறது. முடுக்கிவிடப்படும் மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதால், குழாய் வழியாகப் பாயும் மின்னன்களின் வேகம் சுருளையின் வழியாகக் கடந்து செல்லும் கதிரலைக் குறிகையின் வேகத்தை அடைகிறது. கம்பியில் உள்ள குறிகை மின்னன்கள் பாயும் சுருளையின் மையத்தில் ஒரு காந்தப்புலத்தைத் தூண்டுகிறது. குறிகையின் தறுவாயைப் (phase)பொறுத்து மின்னன்கள் சுருணைகளை கடக்கும்போது வேகத்தை அதிகரிக்கும் அல்லது குறைக்கும். இது மின்னன் கற்றையைத் திரட்டிப் பிணைக்கிறது. இச்செயல்முறை தொழில்நுட்பவியலாக " வேகக் குறிகையேற்றம் " என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதனால் விளையும் கற்றையின் மின்னன் அடர்த்தி வடிவம் முதல் கதிரலைக் குறிகையின் ஒப்புமையாக அமைகிறது. சுருளை ஊடாக, கற்றை கடந்து செல்லும்போது , மாறும் வீச்சுள்ள குறிகை சுருளில் தூண்டலை ஏற்படுத்தி , குறிகையை மிகுக்குகிறது. குறிகை குழாயின் மறுமுனையை அடையும் நேரத்தில் இந்தத் தூண்டல் செயல்முறை கணிசமான ஆற்றலை சுருளுக்கு மீட்டுத் தருகிறது. திரட்டிக்கு அருகில் நிலைநிறுத்தப்பட்ட இரண்டாம் திசைப் பிணைப்பி உள்ளீட்டுக் குறிகையின் மிகைக்கப்பட்ட அலையை மிகவும் தொலைவு முனையில் உள்ள கதிரலைச் சுற்றில் இருந்து பெறுகிறது. இக்கதிரலை மின்சுற்றின் நெடுக வைத்துள்ள மட்டுபடுத்திகள், தெறித்த அலை மீண்டும் எதிர்மின்முனை நோக்கிச் செல்வதைத் தடுக்கின்றன. உயர் திறன் ஊட்டிய சுருளை வடிவப் பயண அலைக் குழல்களில் பொதுவாக பெரிலியம் ஆக்சைடு பீங்கான் சுருளையைத் தாங்கும் ஒரு தண்டாகவும் , சில வேளைகளில் அதுவே பயண அலைக் குழலுக்கான மின்னன் திரட்டியாகவும் அதன் சிறப்பு மின், எந்திர, வெப்ப பண்புகள் காரணமாகச் செயல்படுகிறது.1997 Industrial Assessment of the Microwave Power Tube Industry - US Department of Defense[http://americanberyllia.com/tech_info1.html Beryllium Oxide Properties]
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - ஒப்பீடு குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: படிமம்:Uv_1008_1976.jpg பல ஆர்எஃப் பெருக்கி குழாய்கள் உள்ளன , அவை டி. டபிள்யூ. டி. டி. ஐப் போலவே செயல்படுகின்றன , அவை ஒட்டுமொத்தமாக திசைவேக - பண்பேற்ற குழாய்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இதற்கு நன்கு அறியப்பட்ட உதாரணம் கிளைஸ்ட்ரான் ஆகும். இந்த குழாய்கள் அனைத்தும் பெருக்க செயல்முறையை வழங்க எலக்ட்ரான்களின் ஒரே அடிப்படை " பஞ்சிங் " ஐப் பயன்படுத்துகின்றன , மேலும் திசைவேக பண்பேற்றம் ஏற்படுவதற்கு எந்த செயல்முறை காரணமாகிறது என்பதில் பெரும்பாலும் வேறுபடுகின்றன. கிளைஸ்ட்ரோனில் எலக்ட்ரான் கற்றை மூல ஆர். எஃப் சமிக்ஞையுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு அதிர்வு குழியில் ஒரு துளை வழியாக செல்கிறது. எலக்ட்ரான்கள் துளை வழியாகச் செல்லும் தருணத்தில் சமிக்ஞை அவற்றை துரிதப்படுத்துகிறது (அல்லது குறைக்கப்படுகிறது). எலக்ட்ரான்கள் ஒரு சறுக்கல் குழாய்க்குள் நுழைகின்றன , இதில் வேகமான எலக்ட்ரான்கள் மெதுவானவற்றை முந்துகின்றன , பின்னர் எலக்ட்ரானைகள் மற்றொரு ஒத்ததிர்வு குழி வழியாக செல்கின்றன , அதில் இருந்து வெளியீட்டு சக்தி எடுக்கப்படுகிறது. வேக வரிசைப்படுத்தும் செயல்முறைக்கு நேரம் எடுக்கும் என்பதால் , சறுக்கல் குழாய் பெரும்பாலும் பல அடி நீளமாக இருக்க வேண்டும். TWT உடன் ஒப்பிடுகையில் , குழாயின் முழு நீளத்திலும் ஹெலிக்ஸ் உடனான தொடர்புகளால் முடுக்கம் ஏற்படுகிறது. இது டி. டபிள்யூ. டி. க்கு மிகக் குறைந்த இரைச்சல் வெளியீட்டைக் கொண்டிருக்க அனுமதிக்கிறது - இது வடிவமைப்பின் முக்கிய நன்மையாகும். மேலும் பயனுள்ளதாக இந்த செயல்முறை குழாயின் இயற்பியல் ஏற்பாட்டிற்கு மிகவும் குறைவான உணர்திறன் கொண்டது , இது TWT ஐ பரந்த அளவிலான அதிர்வெண்களில் செயல்பட அனுமதிக்கிறது. குறைந்த சத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் மாறுபாடு பயனுள்ளதாக இருக்கும்போது TWT கள் பொதுவாக ஒரு நன்மையில் உள்ளன.[http://www.radartutorial.eu/08.transmitters/Traveling%20Wave%20Tube.en.html "Traveling Wave Tube"][http://www.radartutorial.eu/18.explanations/ex19.en.html "Velocity-modulated Tubes"]
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - பயண அலைக் குழல் மிகைப்பி பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மின் வழங்கல் மற்றும் பாதுகாப்பு சுற்றுகளுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு TWT ஒரு பயண - அலை - குழாய் பெருக்கி (சுருக்கமான TWTA மற்றும் பெரும்பாலும் " TWEET - UH " என்று உச்சரிக்கப்படுகிறது. இது உயர் சக்தி ரேடியோ அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது. ஒரு பிராட்பேண்ட் TWTA இன் அலைவரிசை ஒரு ஆக்டேவ் வரை அதிகமாக இருக்கலாம் , இருப்பினும் டியூன் செய்யப்பட்ட (குறுகிய அலைவரிசை பதிப்புகள் உள்ளன) இயக்க அதிர்வெண்கள் 300 மெகா ஹெர்ட்ஸ் முதல் 50 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் வரை இருக்கும். ஒரு TWTA ஒரு பயண அலை குழாயுடன் அதன் பாதுகாப்பு சுற்றுகள் (கிளைஸ்ட்ரோன் மற்றும் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மின் வழங்கல் மின்னணு மின் கண்டிஷனர் (EPC)) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது , இது வேறு உற்பத்தியாளரால் வழங்கப்பட்டு ஒருங்கிணைக்கப்படலாம். பெரும்பாலான மின் விநியோகங்களுக்கும் வெற்றிடக் குழாய்களுக்கும் உள்ள முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால் , திறமையான வெற்றிடக் கருவிகள் எலக்ட்ரான்களின் இயக்க ஆற்றலை மறுசுழற்சி செய்ய அழுத்தப்பட்ட சேகரிப்பாளர்களைக் கொண்டுள்ளன , எனவே மின் விநியோகத்தின் இரண்டாம் நிலை முறுக்கு 6 குழாய்கள் வரை தேவைப்படுகிறது , இதில் ஹெலிக்ஸ் மின்னழுத்தத்திற்கு துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. ஒரு லீனரைசரை (பூரக இழப்பீட்டால் தூண்டல் வெளியீடு குழாய்) அடுத்தடுத்து சேர்ப்பது ஆதாய சுருக்கத்தையும் TWTA இன் பிற பண்புகளையும் மேம்படுத்துகிறது இந்த கலவையானது லீனரைஸ் செய்யப்பட்ட TWTA (LTWTA " EL - ட்வீட் - உஹ்தா ") என்று அழைக்கப்படுகிறது. பிராட்பேண்ட் TWTAகள் பொதுவாக ஹெலிக்ஸ் TWTயைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் 2.5 கிலோவாட்டிற்கும் குறைவான வெளியீட்டு சக்தியை அடைகின்றன. TWTAகள் இணைந்த குழி TWTயைப் பயன்படுத்தி 15&nbsp;kW வெளியீட்டு சக்தியை அடைய முடியும் , ஆனால் குறுகிய அலைவரிசையின் இழப்பில்.
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - பயன்பாடுகள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: பயண அலைக் குழல் மிகைப்பிகள் பொதுவாக செயற்கைக்கோள் செலுத்த்வாங்கிகளில் திறன் பெருக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன , அங்கு உள்ளீட்டுக் குறிகை மிகவும் வலுவின்றி இருக்கும்; ஆனால்,வெளியீட்டுத் திறன் மிகுதியாக இருக்க வேண்டும். அலைக்கம்பம் இயக்கும் வெளியீட்டைக் கொண்ட பயண அலைக் குழல் மிகைப்பி என்பது ஒரு வகை அலைபரப்பி ஆகும். இவை குறிப்பாக, வீவாணி (ரேடார் ), வான்வழி தீக் கட்டுப்பாட்டு கதிரலைக் கும்பா அமைப்புகள், மின்னணு போர், தன் பாதுகாப்பு அமைப்புகளில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இத்தகைய பயன்பாடுகளில் , பொதுவாக பயண் அலைக் குழலின் மின்னன் எறிவை, மெதுவான அலைக் காட்டமைப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு கட்டுப்பாட்டு வலை அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது , இது துடிக்கும் செயல்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. கட்டுப்பாட்டு வலையை இயக்கும் மின்சுற்று பொதுவாக வலை பண்பேற்றம் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. 2015 ஆம் ஆண்டில் புளூட்டோவிற்குச் சென்ற நியூ ஒரைசன்சு விண்கலத்தில் இரு கிண்ண வடிவ 12 - வாட் பயண அலைக் குழல் மிகைப்பிகள் பொருத்தப்பட்டன , பின்னர் 2019 ஆம் ஆண்டில் குய்பர் பட்டைப் பொருளான 486958 அரோகோத் சூரியனில் இருந்து 43.4 வானியல் அலகு தொலைவில் தரவுகளைத் திருப்பி அனுப்பியது.
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - வரலாற்றுக் குறிப்புகள் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: பயண அலைக் குழல் சில நேரங்களில் " பயண அலை மிகைப்புக் குழல் " (TWAT) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது , இருப்பினும் இந்த சொல் ஒருபோதும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படவில்லை. TWT பொறியாளர்களால் " டுவிட் " என்றும் " ட்வீட்டா′ " என்றும் உச்சரிக்கப்படுகிறது.
கேள்வி: பயண அலைக் குழல் - மேலும் படிக்க குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: *Copeland, Jack; Haeff, Andre A. (September 2015). "The True History of the Traveling Wave Tube". *Anderson, Carter M; (November 2015). "The Quest for the Ultimate Vacuum Tube". IEEE Spectrum; [https://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/the-quest-for-the-ultimate-vacuum-tube]