கைராட்ரான்

கைராட்ரான் (Gyrotron) என்பது நேர்கோட்டுப் பாதையில் செல்லும் கற்றைகளை உருவாக்கும் அதிக திறன் கொண்ட வெற்றிட குழாய் ஆகும். இது அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்காந்த அலைகளை உருவாக்குகிறது. இவை ஒரு வலிமை வாய்ந்த காந்தப் புலத்திலுள்ள  இலத்திரன்கள் சுழற்சியலைவி ஒத்திசைவின் மூலம் உருவாக்குகிறது. இதன் வெளிவிடு அதிர்வெண் 20 முதல் 527 GHz வரை இருக்கும்,

நுண்ணலைகளின் அலைநீளத்திலிருந்து தெரா ஏர்ட்சு அலைநீளம் வரை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. இதன் வலு 10 கிலோ வாட் முதல் 1–2 மெகா வாட் வரை இருக்கும். துடிப்புப்பெற்ற (pulsed) அல்லது தொடர்ந்த அலைகளை கைராட்ரான் உருவாக்குகிறது.

இயங்கும் விதம்

அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின் காந்த அலைகளை, வலிமை வாய்ந்த காந்தப்புலத்தைக் கொண்டு சுழற்சியலைவி ஒத்திசைவின் மூலம் உருவாக்கும் ஒரு கட்டற்ற இலத்திரன் மேசர் ஆகும்.

இக் கருவியால் மில்லி மீட்டர் அலைநீளம் கொண்ட கதிர்வீசலை உருவாக்க இயலும். வெற்றிட குழாய் மூலம் செயல்படும் குழிம காந்தலைப்பி மற்றும் கிளைசுட்ரான் போன்றவற்றில் ஒத்ததிர்-உட்குழிவு (resonant cavity) மூலம் அலைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. ஆனால் அதிர்வெண்ணை அதிகரிக்கும் போது ஒத்ததிர்-உட்குழிவின்அளவை குறைக்க வேண்டியுள்ளது. இது அவற்றின் செயல்பாட்டுத் திறனைக் குறைக்கிறது.

இலத்திரன் துப்பாக்கியில் வெப்பப்படுத்தப்பட்ட மின்னிழை இலத்திரன் கற்றைகளை வெளிவிடுகிறது. இவை அதிக மின்னழுத்தம் கொண்ட நேர் மின் வாயால் முடுக்கப்படுகிறது. ஒத்ததிர்-உட்குழிவு பகுதியிலுள்ள காந்தப்புலம் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது.

மற்ற நுண்ணலை குழாய்களில் உள்ளது போல, வெளிவிடப்படும் மின் காந்த அலைகளின் ஆற்றல், இலத்திரன் கற்றைகளின் இயக்க ஆற்றலைப் பொறுத்தே அமைகிறது. இது நேர் மின்வாயின் மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்தது. ஒத்ததிர்-உட்குழிவு பகுதியில் காந்தப்புலத்தின் வலிமை அதிகரிக்கும் போது, இலத்திரன்கள் அழுத்தப்படுகின்றன அதனால் அவற்றின் நீளப்போக்கு திசைவேகம் (longitudinal drift velocity), குறுக்கு சுழல்தட திசை வேகமாக (transverse orbital velocity) மாற்றப்படுகிறது. இலத்திரன்களின் சுழல்தட திசைவேகம், நேர்கோட்டு திசைவேகத்தை விட 1.5 முதல் 2 மடங்கு அதிகமாகும். ஒத்ததிர்-உட்குழிவு பகுதியில் நிலை அலைகள் உருவாவதால், இலத்திரன்கள் திரட்டப்படுகின்றன. சீரெளியைப் போன்ற ஓருங்கல் கதிர்வீச்சு (coherent radiation) உருவாக்கப்படுகிறது. 
   
கைராட்ரானில் இலத்திரனின் வேகம் ஒப்புமைசார்ந்தது (relativistic). ஆனால் கட்டற்ற இலத்திரன் சீரொளி காட்டிலும் குறைவான ஒப்புமைசார்பையே கொண்டுள்ளது.

பயன்பாடு
கைராட்ரான், தொழிற்சாலைகளிலும் மற்றும் உயர் வெப்ப தொழிற்நுட்பம் தேவைப்படும் இடங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக அணுக்கரு இணைவு மூலம் கைராட்ரான்கள் பிளாசுமாவை சோதனையிட பயன்படுகிறது. பீங்கான் மற்றும் கண்ணாடி பொருட்களையும் உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.

மேலும் பார்க்க 
 குழிம காந்தலைப்பி
 சுழற்சியலைவி
 டோகாமாக்
 டெராகெர்ட்சு கதிரியக்கம்

மேற்கோள்கள்

வெளியிணைப்புகள்
 Gyrotron
 

துகள் முடுக்கிகள்
அணு இயற்பியல்
துப்புரவு முடிந்த விருதுநகர் மாவட்ட ஆசிரியர்கள் தொடங்கிய கட்டுரைகள்