Inductive output tube
انڈکٹو آؤٹ پٹ ٹیوب (آئی او ٹی) یا کلیسٹروڈ ایک قسم کی لکیری بیم ویکیوم ٹیوب ہے، جو کلیسٹرن کی طرح ہے، جو ہائی فریکوئنسی ریڈیو لہروں کے لیے پاور ایمپلیفائر کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔ یہ 1980 کی دہائی میں ریڈیو ٹرانسمیٹر میں ہائی پاور آر ایف ایمپلیفائرز کے لیے بڑھتی ہوئی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے تیار ہوا۔ آئی او ٹی کا بنیادی تجارتی استعمال یو ایچ ایف ٹیلی ویژن ٹرانسمیٹر میں ہوتا ہے، جہاں انہوں نے زیادہ تر کلیسٹرن کو ان کی اعلی استعداد (35 ٪ سے 40 ٪) اور چھوٹے سائز کی وجہ سے تبدیل کر دیا ہے۔ آئی او ٹیز کا استعمال پارٹیکل ایکسلریٹرز میں بھی کیا جاتا ہے۔ وہ تقریبا 30 کلو واٹ تک مسلسل اور 7 میگاواٹ پلسڈ پاور آؤٹ پٹ اور تقریبا ایک گیگا ہرٹز تک فریکوئنسی پر 20-23 dB کے فوائد پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ انڈکٹو آؤٹ پٹ ٹیوب (آئی او ٹی) 1938 میں اینڈریو وی ہیف نے ایجاد کی تھی۔ بعد میں آئی او ٹی کے لیے ایک پیٹنٹ اینڈریو وی ہیف کو جاری کیا گیا اور ریڈیو کارپوریشن آف امریکہ (آر سی اے) کو تفویض کیا گیا۔ 1939 کے نیویارک ورلڈ میلے کے دوران آئی او ٹی کو ایمپائر اسٹیٹ بلڈنگ سے میلے کے میدانوں تک پہلی ٹیلی ویژن تصاویر کی ترسیل میں استعمال کیا گیا تھا۔ آر سی اے نے ٹائپ نمبر 825 کے تحت ایک چھوٹے سے آئی او ٹی کو تجارتی طور پر مختصر وقت کے لیے فروخت کیا۔ اسے جلد ہی نئی پیشرفتوں کی وجہ سے متروک کر دیا گیا، اور ٹیکنالوجی سالوں تک کم و بیش غیر فعال رہی۔ ڈیجیٹل ٹیلی ویژن اور ہائی ڈیفینیشن ڈیجیٹل ٹیلی ویژن کی ترسیل کے لیے خاص طور پر موزوں خصوصیات (براڈ بینڈ لکیریٹی) رکھنے کے بارے میں دریافت ہونے کے بعد پچھلے بیس سالوں میں انڈکٹو آؤٹ پٹ ٹیوب دوبارہ ابھر کر سامنے آئی ہے۔ اینالاگ سے ڈیجیٹل ٹیلی ویژن براڈکاسٹنگ میں منتقلی سے پہلے کی گئی تحقیق میں، یہ دریافت کیا گیا کہ بجلی، ہائی وولٹیج اے سی پاور ٹرانسمیشن، اے سی ریکٹیفائرز، اور فلوروسینٹ لائٹنگ میں استعمال ہونے والے بیلسٹ سے برقی مقناطیسی مداخلت نے کم بینڈ والے وی ایچ ایف چینلز کو بہت متاثر کیا (شمالی امریکہ میں، چینلز 2,3,4، 5، اور 6) جس کی وجہ سے انہیں ڈیجیٹل ٹیلی ویژن کے لیے استعمال کرنا مشکل سے ناممکن بنا دیتا ہے۔ یہ کم تعداد والے چینل اکثر کسی دیئے گئے شہر میں پہلے ٹیلی ویژن براڈکاسٹر ہوتے تھے، اور اکثر بڑے، اہم آپریشن ہوتے تھے جن کے پاس یو ایچ ایف میں منتقل ہونے کے سوا کوئی چارہ نہیں ہوتا تھا۔ ایسا کرتے ہوئے، اس نے جدید ڈیجیٹل ٹیلی ویژن کو بنیادی طور پر ایک یو ایچ ایف میڈیم بنا دیا، اور آئی او ٹی ان ٹرانسمیٹرز کے پاور آؤٹ پٹ سیکشن کے لیے پسند کی آؤٹ پٹ ٹیوب بن گئے ہیں۔ جدید 21 ویں صدی کے آئی او ٹیز کی بجلی کی پیداوار آر سی اے کے ذریعے 1940-1941 میں تیار کردہ پہلے آئی او ٹیز سے زیادہ شدت کی ہوتی ہے لیکن آپریشن کا بنیادی اصول بنیادی طور پر وہی رہتا ہے۔ 1970 کی دہائی سے آئی او ٹیز کو برقی مقناطیسی ماڈلنگ کمپیوٹر سافٹ ویئر کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے جس نے ان کی برقی حرکیاتی کارکردگی کو بہت بہتر بنایا ہے۔ یہ کیسے کام کرتا ہے IOT ایک لکیری بیم ویکیوم ٹیوب ہے۔ جیسا کہ پرانے ٹیلی ویژنوں میں پائے جانے والے کیتھوڈ رے ٹیوب میں، الیکٹران ایک گرم منفی الیکٹروڈ یا کیتھوڈ کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں اور ایک سرے پر الیکٹران گن نامی ڈھانچے میں ہائی مثبت وولٹیج کے ذریعے تیز ہوتے ہیں، جس سے ٹیوب کے نیچے سفر کرنے والی بیم بنتی ہے۔ ٹیوب کے دوسرے سرے پر بیم سی آر ٹی کی طرح چمکتی ہوئی فاسفورس تصویر پیدا نہیں کرتا ہے، لیکن ایک گونج دار گہا سے گزرتا ہے جو اس کی توانائی نکالتا ہے، پھر ایک مثبت الیکٹروڈ سے ٹکرا جاتا ہے اور جذب ہو جاتا ہے۔ آئی او ٹیز کو کلیسٹرون اور ٹرائیوڈ کے درمیان کراس کے طور پر بیان کیا گیا ہے، اس لیے ان کے لیے ایمیک کا تجارتی نام، کلیسٹروڈ ہے۔ ان کے پاس کلیسٹرون کی طرح ایک الیکٹران گن ہوتی ہے، لیکن اس کے سامنے ٹریوڈ کی طرح ایک کنٹرول گرڈ ہوتا ہے، جس میں تقریبا 0.1 ملی میٹر کا بہت قریب فاصلہ ہوتا ہے۔ گرڈ پر ہائی فریکوئنسی آر ایف وولٹیج الیکٹرانوں کو گچھوں میں گزرنے کی اجازت دیتا ہے۔ سلنڈریکل انوڈ پر ہائی وولٹیج ڈی سی کلاسٹرن جیسی چھوٹی ڈرفٹ ٹیوب کے ذریعے ماڈیولڈ الیکٹران بیم کو تیز کرتا ہے۔ یہ ڈرفٹ ٹیوب برقی مقناطیسی تابکاری کے بیک فلو کو روکتی ہے۔ بنچڈ الیکٹران بیم کھوکھلی انوڈ سے گزر کر ایک گونج دار گہا میں جاتا ہے، جو کہ کلیسٹرون کی آؤٹ پٹ گہا کی طرح ہوتا ہے، اور کلکٹر الیکٹروڈ سے ٹکرا جاتا ہے۔ جیسا کہ کلیسٹرون میں ہوتا ہے، ہر گچھا اس وقت گہا میں داخل ہوتا ہے جب برقی میدان اس کی رفتار کو کم کرتا ہے، بیم کی حرکی توانائی کو آر ایف فیلڈ کی ممکنہ توانائی میں تبدیل کرتا ہے، اور سگنل کو بڑھاتا ہے۔ گہا میں ارتعاش کرنے والی برقی مقناطیسی توانائی کو ایک محوری ترسیل لائن کے ذریعے نکالی جاتی ہے۔ ایک محوری مقناطیسی میدان بیم کے خلائی چارج کو پھیلنے سے روکتا ہے۔ کلیکٹر الیکٹروڈ انوڈ (ڈپریسڈ کلیکٹر) کے مقابلے میں کم صلاحیت پر ہوتا ہے جو بیم سے کچھ توانائی حاصل کرتا ہے، جس سے کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ کلیسٹرون سے دو فرق اسے کم لاگت اور زیادہ کارکردگی دیتے ہیں۔ سب سے پہلے، کلیسٹرون بنچنگ بنانے کے لیے رفتار ماڈیولیشن کا استعمال کرتا ہے ؛ اس کا بیم کرنٹ مستقل ہے۔ الیکٹرانوں کو گٹھ جوڑنے کی اجازت دینے کے لیے اس کی لمبائی میں کئی فٹ کی ڈرفٹ ٹیوب کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے برعکس آئی او ٹی ایک عام ٹرائیوڈ کی طرح موجودہ ماڈیولیشن کا استعمال کرتا ہے۔ زیادہ تر بنچنگ گرڈ کے ذریعے کی جاتی ہے، اس لیے ٹیوب بہت چھوٹی ہو سکتی ہے، جس سے اسے بنانا اور نصب کرنا کم مہنگا اور کم بھاری ہو جاتا ہے۔ دوسرا، چونکہ کلیسٹرون میں پورے آر ایف سائیکل میں بیم کرنٹ ہوتا ہے، اس لیے یہ صرف ایک غیر موثر کلاس-اے ایمپلیفائر کے طور پر کام کر سکتا ہے، جبکہ آئی او ٹی کا گرڈ زیادہ ورسٹائل آپریٹنگ طریقوں کی اجازت دیتا ہے۔ گرڈ متعصبانہ ہو سکتا ہے لہذا بیم کرنٹ کو سائیکل کے کچھ حصے کے دوران کاٹ دیا جا سکتا ہے، جس سے یہ زیادہ موثر کلاس بی یا اے بی موڈ میں کام کر سکتا ہے۔ آئی او ٹی میں حاصل ہونے والی سب سے زیادہ تعدد گرڈ سے کیتھوڈ کے فاصلے سے محدود ہوتی ہے۔ آر ایف برقی میدان کی سمت الٹنے سے پہلے الیکٹرانوں کو کیتھوڈ سے تیز کیا جانا چاہیے اور گرڈ سے گزرنا چاہیے۔ تعدد کی اوپری حد تقریبا ہے۔ آئی او ٹی کا فائدہ ایک کلیسٹرون کے لیے 20-23 dB بمقابلہ 35-40 dB ہے۔ کم فائدہ عام طور پر کوئی مسئلہ نہیں ہوتا ہے کیونکہ 20 ڈی بی پر ڈرائیو پاور (آؤٹ پٹ پاور کا 1 فیصد) کی ضروریات اقتصادی ٹھوس ریاست یو ایچ ایف یمپلیفائرز کی صلاحیتوں کے اندر ہوتی ہیں۔ حالیہ پیش رفت آئی او ٹی کے تازہ ترین ورژن ملٹی اسٹیج ڈپریسڈ کلیکٹر (ایم ایس ڈی سی) کے استعمال کے ذریعے اور بھی زیادہ استعداد (60%-70%) حاصل کرتے ہیں۔ ایک مینوفیکچرر کے ورژن کو کانسٹینٹ ایفیشنسی ایمپلیفائر (سی ای اے) کہا جاتا ہے، جبکہ دوسرا مینوفیکچرر اپنے ورژن کو ای ایس سی آئی او ٹی (انرجی سیونگ کلیکٹر آئی او ٹی) کے طور پر مارکیٹ کرتا ہے۔ ایم ایس ڈی سی آئی او ٹیز کی ابتدائی ڈیزائن کی مشکلات پر قابو پانے کے لیے ہائی ڈائی الیکٹرک ٹرانسفارمر آئل کو مشترکہ کولینٹ اور موصلیت میڈیم کے طور پر استعمال کیا گیا تاکہ قریبی فاصلے والے کلیکٹر مراحل کے درمیان آرسنگ اور کٹاؤ کو روکا جا سکے اور ٹیوب کی زندگی کے لیے قابل اعتماد کم دیکھ بھال والے کلیکٹر کو ٹھنڈا کیا جا سکے۔ پہلے کے ایم ایس ڈی سی ورژن کو ہوا سے ٹھنڈا کرنا پڑتا تھا (محدود طاقت) یا ڈی آئنائزڈ پانی استعمال کرنا پڑتا تھا جسے فلٹر کرنا پڑتا تھا، باقاعدگی سے تبادلہ کرنا پڑتا تھا اور کوئی منجمد یا کٹاؤ کا تحفظ فراہم نہیں کیا جاتا تھا۔ نقصانات کیتھوڈ سے تھرمل تابکاری گرڈ کو گرم کرتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، کم کام کرنے والا کیتھوڈ مواد بخارات بن جاتا ہے اور گرڈ پر گاڑھا ہو جاتا ہے۔ یہ بالآخر کیتھوڈ اور گرڈ کے درمیان مختصر ہونے کا باعث بنتا ہے، کیونکہ گرڈ پر جمع ہونے والا مواد اس کے اور کیتھوڈ کے درمیان فرق کو کم کر دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، گرڈ پر ایمیسو کیتھوڈ مواد منفی گرڈ کرنٹ (گرڈ سے کیتھوڈ تک الٹا الیکٹران کا بہاؤ) کا سبب بنتا ہے۔ اگر یہ ریورس کرنٹ بہت زیادہ ہو جاتا ہے، گرڈ (بائیس) وولٹیج کو تبدیل کرتا ہے اور اس کے نتیجے میں ٹیوب کا آپریٹنگ پوائنٹ بدل جاتا ہے تو یہ گرڈ پاور سپلائی کو دلدل کر سکتا ہے۔ آج کے آئی او ٹی لیپت کیتھوڈز سے لیس ہیں جو نسبتا کم آپریٹنگ درجہ حرارت پر کام کرتے ہیں، اور اس وجہ سے بخارات کی شرح سست ہوتی ہے، جس سے اس اثر کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر لکیری بیم ٹیوبوں کی طرح جن میں بیرونی ٹیوننگ کیوٹیز ہوتی ہیں، آئی او ٹیز آرسنگ کے لیے کمزور ہوتے ہیں، اور انہیں آؤٹ پٹ کیوٹیز میں واقع آرک ڈیٹیکٹرز سے محفوظ کیا جانا چاہیے جو ہائیڈروجن تھائراٹرون یا ہائی وولٹیج سپلائی میں متحرک چنگاری کے فرق کی بنیاد پر کروبار سرکٹ کو متحرک کرتے ہیں۔ کروبار سرکٹ کا مقصد ہائی وولٹیج بیم کی فراہمی میں ذخیرہ شدہ بڑے پیمانے پر برقی چارج کو فوری طور پر ڈمپ کرنا ہے اس سے پہلے کہ یہ توانائی بے قابو گہا، کلیکٹر یا کیتھوڈ آرک کے دوران ٹیوب اسمبلی کو نقصان پہنچا سکے۔ فری الیکٹران لیزر حوالہ جات بیرونی لنکس http://www.bext.com/iot-an-old-dream-now-come-true http://www.ebu.ch/departments/technical/trev/trev_273-heppinstall.pdf http://www.davidsarnoff.org/kil-chapter03.html http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_13/11.html http://www.harris.com/view_pressrelease.asp?act=lookup&pr_id=2037 http://epaper.kek.jp/p95/ARTICLES/TAQ/TAQ02.PDF مائیکروویو ٹیکنالوجی ٹیلی ویژن ٹیکنالوجی ویکیوم ٹیوبیں بھی دیکھیں۔