இலத்திரன் துப்பாக்கி

இலத்திரன் துப்பாக்கி அல்லது இலத்திரன் உமிழ்ப்பான் (Electron gun) என்பது வெற்றிடக் குழாயினுள் வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு மின் கருவியாகும். எதிர்முனைக் கதிர்களை சரியான இயக்க ஆற்றலுடன் நேர்வரிசையாக்கப் பயன்படுகிறது. தட்டையான திரையைக் கொண்டிராத எதிர்மின் கதிர் குழாய்கள், தொலைக்காட்சிப் பெட்டிகள், கணினித் திரைகள் மற்றும் அலைவுகாட்டிகள் ஆகியவற்றில் இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பயன்படுகிறது. நுண்ணலைகளை உருவாக்கும் வெற்றிடக் குழாய்களான கிளைசுட்ரான், கைராட்ரான் மற்றும் இயங்கு அலைக்குழாய் ஆகியவற்றில் இவை பயன்படுத்தப்படுகிறது. துகள் முடுக்கிகள் மற்றும் எதிர்மின்னி நுண்நோக்கிகள் ஆகியவற்றிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் இதன் செயல்பாட்டின் மூலம் வெப்ப இலத்திரன் உமிழ்வு, ஒளி எதிர்மின் முனை (photocathode), பிளாசுமா மூலங்கள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இலத்திரன்களைகக் குவிக்க நிலைமின்னியல் அல்லது காந்தப்புலங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பண்புகள்

நேர் மின்னோட்ட, நிலை மின்னியல் இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பல பாகங்களைக் கொண்டுள்ளது. வெப்ப இலத்திரன் உமிழ்வின் மூலம் இலத்திரன் கற்றைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இலத்திரன்களைக் குவிக்க மின்முனைகள் உருவாக்கும் மின்புலங்கள் (எடுத்துக்காட்டாக வெக்னெல்ட் உருளை) பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நேர் மின்முனைகள் இலத்திரன்களை முடுக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நேர் மின்முனைக்கும் எதிர் மின்முனைக்குமிடையே அதிக மின்னழுத்தம் வழங்கப்படுகிறது. ஒரு துளை வழியாக வரும் இலத்திரன் கற்றைகள், நேர் மின்முனைகளால் நேர்வரிசையாக்கப்படுகின்றன. இவை என்செல் வில்லைகளைப் போன்று செயல்படுகிறது.

தொலைக்காட்சிப் பெட்டிகளில் பயன்படுத்தப்படும் வண்ண எதிர்மின் குழாய்கள், மூன்று இலத்திரன் துப்பாக்கிகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொரு இலத்திரன் கற்றைகளும் நிழல் மறைப்பு (shadow mask) வழியாக செல்கிறது. சிவப்பு, பச்சை, நீல நிற நின்றொளிர் பொருள் (phosphor) வழியாகச் செல்லும் இலத்திரன்கள், இறுதியாக முதன்மை வண்ண (primary color) ஒளியை உருவாக்குகிறது.

பயன்பாடு
தொலைக்காட்சிப் பெட்டி, கணினி திரை ஆகியவற்றில் உள்ள எதிர்மின் குழாய்களில் இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அணுவிலுள்ள இலத்திரன்களை நீக்குவது அல்லது சேர்ப்பதன் மூலம் அவற்றை அயனியாக்க இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பொருண்மை நிரல் ஆய்வில் (mass spectrometry) இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உருக்கி இணைத்தல், உலோக பூச்சு, உலோகப் பொடி தாயாரிப்பு மற்றும் வெற்றிட உலைக்களம் ஆகியவற்றிலும் இலத்திரன் துப்பாக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அதிக ஆற்றல் கொண்ட இலத்திரன் கற்றைகள், எக்சு கதிர்களை உமிழப் பயன்படுகிறது.

அளவிடல் மற்றும் கண்டறிதல்
இலத்திரன் துப்பாக்கியின் உமிழ்வை கண்டறியவும் அளவிடவும் பாரடே கேப்பையுடன் (Faraday cup) கூடிய கூலும்மானி (nanocoulombmeter) பயன்படுகிறது.

நின்றொளிர் பொருள் திரையை, இலத்திரன் பாதையில் வைப்பதன் மூலம் அவற்றின் உமிழ்வை கண்டறிய இயலும்.

மேற்கோள்கள்
 http://practicalphysics.org/electron-guns.html 
 https://electronics.howstuffworks.com/question694.htm

மேலும் பார்க்க
 ஒளியியல்

வெளியிணைப்புகள்
 Simulation of an Electron Gun Interactive tutorial from LMU Munich

அணுக்கருத் தொழில்நுட்பம்
அணு இயற்பியல்
துப்புரவு முடிந்த விருதுநகர் மாவட்ட ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய கட்டுரைகள்