Rotating wall technique
घूर्णन दीवार तकनीक (आर. डब्ल्यू. तकनीक) एक विधि है जिसका उपयोग विद्युत चुम्बकीय जाल में सीमित एकल-घटक प्लाज्मा (आवेशित कणों की एक ठंडी घनी गैस) को संपीड़ित करने के लिए किया जाता है। यह कई वैज्ञानिक और तकनीकी अनुप्रयोगों में से एक है जो निर्वात में आवेशित कणों के भंडारण पर निर्भर करता है। इस तकनीक का व्यापक उपयोग इन जालों की गुणवत्ता में सुधार और पॉज़िट्रॉन और एंटीप्रोटॉन (यानी एंटीप्रोटॉन) दोनों की सिलाई में किया गया है। विभिन्न अंतिम उपयोगों के लिए एंटीपार्टिकल) प्लाज्मा। एकल-घटक प्लाज्मा (एस. सी. पी.), जो एक प्रकार का गैर-तटस्थ प्लाज्मा है, के कई उपयोग हैं, जिनमें विभिन्न प्रकार की प्लाज्मा भौतिकी घटनाओं का अध्ययन और एंटीपार्टिकल्स के संचय, भंडारण और वितरण शामिल हैं। अनुप्रयोगों में एंटीहाइड्रोजन का निर्माण और अध्ययन, सामान्य पदार्थ के साथ पॉज़िट्रॉन की बातचीत का अध्ययन करने और पॉज़िट्रोनियम (पी. एस.) परमाणुओं की घनी गैसों का निर्माण करने और पी. एस.-परमाणु किरणों का निर्माण शामिल है। "घूर्णन दीवार (आर. डब्ल्यू.) तकनीक" प्लाज्मा घनत्व को बढ़ाने और/या प्लाज्मा की जाल से बाहर रेडियल रूप से फैलने की प्रवृत्ति का मुकाबला करने के लिए पीएम ट्रैप में एस. सी. पी. को रेडियल रूप से संपीड़ित करने के लिए घूर्णन विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करती है। यह गुणवत्ता में सुधार करने में महत्वपूर्ण साबित हुआ है और इसलिए ट्रैप्ड प्लाज्मा और ट्रैप-आधारित बीम की उपयोगिता है। ऑपरेशन के सिद्धांत इस अनुप्रयोग के लिए, एक प्लाज्मा को एक समान चुंबकीय क्षेत्र, बी में पेनिंग-मालमबर्ग (पीएम) जाल में संग्रहीत किया जाता है। आवेश मेघ आम तौर पर त्रिज्या की तुलना में बी के साथ बड़े आयाम के साथ बेलनाकार आकार का होता है। यह आवेश एक रेडियल विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है जो प्लाज्मा को बाहर की ओर धकेलने की प्रवृत्ति रखता है। इसका प्रतिकार करने के लिए, प्लाज्मा विद्युत क्षेत्र के कारण संतुलन बनाने के लिए एक लॉरेंट्ज़ बल का उत्पादन करते हुए समरूपता की धुरी के बारे में घूमता है, और प्लाज्मा एक कताई आवेशित छड़ का रूप लेता है। पीएम ट्रैप में इस तरह के ठंडे, एकल-घटक प्लाज्मा थर्मल संतुलन में आ सकते हैं और आवृत्ति पर एक कठोर वस्तु के रूप में घूम सकते हैं, जहां एन प्लाज्मा घनत्व है। जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है। 1, आर. डब्ल्यू. तकनीक प्लाज्मा के एक हिस्से को कवर करने वाले एक अजीमुथली सेगमेंटेड बेलनाकार इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है। खंडों पर आवृत्ति एफ. आर. डब्ल्यू. पर चरणबद्ध, साइनसॉइडल वोल्टेज लागू किए जाते हैं। परिणाम प्लाज्मा की समरूपता की धुरी के लंबवत एक घूर्णन विद्युत क्षेत्र है। यह क्षेत्र प्लाज्मा में एक विद्युत द्विध्रुव क्षण को प्रेरित करता है और इसलिए एक टोक़। प्लाज्मा के प्राकृतिक घूर्णन की दिशा में और उससे अधिक तेजी से क्षेत्र का घूर्णन प्लाज्मा को तेजी से घुमाने का कार्य करता है, जिससे लॉरेंट्ज़ बल बढ़ता है और प्लाज्मा संपीड़न (सी. एफ. अंजीर। 2 और 3)। आर. डब्ल्यू. तकनीक का उपयोग करके प्लाज्मा संपीड़न के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता प्लाज्मा और घूर्णन क्षेत्र के बीच अच्छा युग्मन है। यह विषमता-प्रेरित परिवहन को दूर करने के लिए आवश्यक है जो प्लाज्मा पर एक खिंचाव के रूप में कार्य करता है और आरडब्ल्यू टोक़ का विरोध करता है। कम विषमता प्रेरित परिवहन के साथ उच्च गुणवत्ता वाले पीएम ट्रैप के लिए, कोई भी तथाकथित "मजबूत ड्राइव व्यवस्था" का उपयोग कर सकता है। इस मामले में, आवृत्ति पर एक घूर्णन विद्युत क्षेत्र के अनुप्रयोग के परिणामस्वरूप प्लाज्मा लागू आवृत्ति तक घूमता है, अर्थात् fE = fRW (cf. चित्र. 3)। यह केवल एफ. आर. डब्ल्यू. को समायोजित करके प्लाज्मा घनत्व को ठीक करने के तरीके के रूप में बहुत उपयोगी साबित हुआ है। आर. डब्ल्यू. तकनीक को पहली बार हुआंग एट अल द्वारा एक चुंबकीय एम. जी. + प्लाज्मा को संपीड़ित करने के लिए विकसित किया गया था। इसके तुरंत बाद तकनीक को इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा पर लागू किया गया, जहां एक खंडित इलेक्ट्रोड, जैसा कि ऊपर वर्णित है, का उपयोग प्लाज्मा में तरंगों (ट्रायवेलपीस-गोल्ड मोड) को जोड़ने के लिए किया गया था। तकनीक का उपयोग लेजर ठंडा एकल-घटक आयन क्रिस्टल की घूर्णन आवृत्ति को चरण-बंद करने के लिए भी किया गया था। एंटीमैटर के लिए आर. डब्ल्यू तकनीक का पहला उपयोग छोटे पॉज़िट्रॉन प्लाज्मा का उपयोग करके किया गया था, बिना मोड के युग्मन के। स्ट्रांग ड्राइव शासन, जिसे कुछ समय बाद इलेक्ट्रॉन प्लाज्मा का उपयोग करके खोजा गया था, उस ट्यूनिंग (और ट्रैकिंग) प्लाज्मा मोड में अधिक उपयोगी साबित हुआ है जो अनावश्यक है। पीएम ट्रैप में एकल-घटक आवेशित गैसों को संपीड़ित करने के लिए एक संबंधित तकनीक विकसित की गई है (यानी, चार्ज बादल जो प्लाज्मा व्यवस्था में नहीं हैं)। उपयोग आर. डब्ल्यू. तकनीक का व्यापक उपयोग पेनिंग-मालमबर्ग जाल में एंटीपार्टिकल्स में हेरफेर करने में पाया गया है। एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग परमाणु भौतिकी प्रयोगों के लिए विशेष रूप से अनुरूप एंटीपार्टिकल बीम का निर्माण है। अक्सर एक बड़ी धारा घनत्व के साथ एक बीम की आवश्यकता होती है। इस मामले में, प्रसव से पहले आर. डब्ल्यू तकनीक के साथ प्लाज्मा को संपीड़ित किया जाता है। यह पॉज़िट्रोनियम (पी. एस.) परमाणुओं की घनी गैसों और पी. एस. 2 अणु (ई + ई − ई + ई −) [5-7] के गठन का अध्ययन करने के प्रयोगों में महत्वपूर्ण रहा है। यह उच्च गुणवत्ता वाले पी. एस-परमाणु किरणों के निर्माण में भी महत्वपूर्ण रहा है। आर. डब्ल्यू. तकनीक का उपयोग कम ऊर्जा वाले एंटीहाइड्रोजन परमाणुओं के निर्माण में तीन तरीकों से किया जाता है। जाल में सह-भारित इलेक्ट्रॉनों के साथ सहानुभूतिपूर्ण संपीड़न द्वारा एंटीप्रोटॉन को रेडियल रूप से संपीड़ित किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग पॉज़िट्रॉन और एंटीप्रोटॉन के संयोजन से पहले पॉज़िट्रॉन घनत्व को ठीक करने के लिए भी किया गया है। हाल ही में यह पता चला कि प्लाज्मा को ठंडा करने और ऑन-एक्सिस स्पेस चार्ज क्षमता को ठीक करने के लिए प्लाज्मा घनत्व और वाष्पीकरण शीतलन को ठीक करने के लिए आर. डब्ल्यू. का उपयोग करके एंटीहाइड्रोजन उत्पादन के लिए इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन प्लाज्मा के सभी महत्वपूर्ण मापदंडों को निर्धारित किया जा सकता है। परिणामस्वरूप एंटीहाइड्रोजन उत्पादन के लिए प्रजनन क्षमता में काफी वृद्धि हुई। विशेष रूप से, यह तकनीक, जिसे एस. डी. आर. ई. वी. सी. (मजबूत ड्राइव शासन वाष्पीकरण शीतलन) कहा जाता है, इस हद तक सफल रही कि इसने परिमाण के क्रम से ट्रैपेबल एंटीहाइड्रोजन की संख्या में वृद्धि की। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जबकि प्रचुर मात्रा में एंटीहाइड्रोजन का उत्पादन किया जा सकता है, अधिकांश उच्च तापमान पर होते हैं और न्यूनतम-चुंबकीय क्षेत्र परमाणु जाल की छोटी गहराई में फंस नहीं सकते हैं। पॉज़िट्रॉन एंटीप्रोटॉन पेनिंग ट्रैप गैर-तटस्थ प्लाज्मा एनीहिलेशन पॉज़िट्रोनियम एंटीहाइड्रोजन संदर्भ प्लाज्मा भौतिकी भी देखें।