Electron-cloud effect
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಕ್ಲೌಡ್ ಪರಿಣಾಮವು ಕಣಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಒಂದು ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ. ವಿವರಣೆ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಆವೇಶದ ಕಣಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತಿರುವ ಅಲೆದಾಡುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ತೊಂದರೆ ನೀಡಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಗೋಡೆಗೆ ಪುಟಿಯುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಹೊಡೆಯುತ್ತವೆ. ಈ ದಾರಿತಪ್ಪಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಫೋಟೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಾಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಾಗಿರಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗೋಡೆಯ ಮೇಲೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿದಾಗ, ದ್ವಿತೀಯಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಗೋಡೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತೊಂದು ಗೋಡೆಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಉಲ್ಬಣಗೊಳ್ಳುವ ಅಂಶಗಳು ಈ ಪರಿಣಾಮವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ವೇಗವರ್ಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಆಕರ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಆಪಾದಿತ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಗುಲ್ಮವನ್ನು ಹೊಡೆಯುತ್ತವೆ. ವೇಗವರ್ಧಕದ ಗೋಡೆಗಳಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ "ಮೋಡ" ವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಸುಮಾರು 300ಇವಿ ಚಲನಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ-ಆ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮೇಣ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕ ಕೊಳವೆಯ ಗೋಡೆಗಳ ಒಳಗೆ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು "ಹೂತುಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ", ಇದರಿಂದಾಗಿ ದ್ವಿತೀಯಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಕೊಳವೆಯೊಳಗೆ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಇನ್ಸಿಡೆನ್ಸ್ ಕೋನಗಳಿಗೆ (ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಕೋನಗಳು) ಸಹ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಗುಂಪಿನ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಕಿರಣದ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಗುಣಾಕಾರವು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ ಗಂಭೀರ ಮಿತಿಯಾಗಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ಲೌಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಿರಣದ ಗುಂಪಿನ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ಅನುರಣನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದಾಗ ಗುಣಾಕಾರವು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಇದು ಗುಂಪಿನ ರೈಲಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಗುಂಪಿನೊಳಗೆ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಹೆಡ್-ಟೈಲ್ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಪರಿಹಾರಗಳು ಇದನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಕೆಲವು ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವೇಗವರ್ಧಕ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಹಾಕುವುದು, ಕೊಳವೆಗೆ ಆಂಟೆಕ್ಯಾಂಬರ್ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು, ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕೊಳವೆಯನ್ನು ಲೇಪಿಸುವುದು ಅಥವಾ ದಾರಿತಪ್ಪಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಎಳೆಯಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುವುದು. ಎಸ್ಎಲ್ಎಸಿ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿರುವ ಪಿಇಪಿ-II ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ, ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಉಂಗುರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಿರ್ವಾತ ಪೈಪ್ ಅದರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಉದ್ದದ ಸುತ್ತಲೂ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ತಂತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಚಲಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ಸೋಲೆನಾಯಿಡಲ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಿರಣದ ಪೈಪ್ ಗೋಡೆಗಳಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅದರ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಗೊಂಚಲುಗಳ ಬಿಗಿಯಾದ ಅಂತರದಿಂದಾಗಿ (25 ಎನ್ಎಸ್) ಲಾರ್ಜ್ ಹ್ಯಾಡ್ರಾನ್ ಕೊಲೈಡರ್ ಬಹುಗುಣಗೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ರನ್ 1 (2010-2013) ವಿಜ್ಞಾನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ 50 ಎನ್ಎಸ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಆದರೆ 2011 ಮತ್ತು 2012ರಲ್ಲಿ 25 ಎನ್ಎಸ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ದ್ವಿತೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ರಿಬ್ಡ್ ಕಿರಣದ ಪರದೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇನ್-ಸಿಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿಯಿಂದಲೂ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಶಾಖದ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಸ್ಥಿರತೆಯ ನಿರ್ಬಂಧಗಳೊಳಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ವಿಶೇಷ ವಿಜ್ಞಾನವಲ್ಲದ "ಸ್ಕ್ರಬ್ಬಿಂಗ್" ಕಿರಣವನ್ನು ಪರಿಚಲನೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಎಲ್ಎಚ್ಸಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ರನ್ 1 ರ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ರನ್ 2 (2015-2018) ಸಮಯದಲ್ಲಿ 25 ಎನ್ಎಸ್ ಗುಂಪಿನ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಳತೆಯ ತಂತ್ರಗಳು ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಹಲವು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡದ ವಿಭಿನ್ನ ಅಂಶದ ಬಗ್ಗೆ ಒಳನೋಟವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ರಿಟಾರ್ಡಿಂಗ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಅನಲೈಜರ್ಗಳು ಚೇಂಬರ್ ಗೋಡೆಯಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಳೀಯ ಗ್ರಿಡ್ಗಳಾಗಿದ್ದು, ಕೆಲವು ಮೋಡಗಳು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಶೋಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಕಗಳನ್ನು ಚಲನೆ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ದ್ವಿಧ್ರುವಿಗಳು, ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ವಿಗ್ಲರ್ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ಮಿತಿಯೆಂದರೆ, ನಿಧಾನಗತಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಕರು ಸ್ಥಳೀಯ ಮೋಡವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ, ಮತ್ತು ಅವರು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ, ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ಕೆಲವು ಸಮಯದ ಸರಾಸರಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆರ್. ಎಫ್. ಎ. ಯು ಆರ್. ಎ. ಯಿಂದ ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಡುವ ಮತ್ತು ಕಿರಣದಿಂದ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಮರಳಿ ಒದೆಯಲ್ಪಡುವ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಗ್ರಿಡ್ನಿಂದ ದ್ವಿತೀಯಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅಳತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು. ಸಾಕ್ಷಿಗಳ ಗುಂಪಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ರೈಲಿನಲ್ಲಿನ ಸತತ ಗುಂಪಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮತ್ತು ರೈಲಿನ ಹಿಂಭಾಗದ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿರುವ ಸಾಕ್ಷಿಗಳ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿನ ರಾಗ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಟ್ಯೂನ್ ಶಿಫ್ಟ್ ರಿಂಗ್-ಸರಾಸರಿ ಕೇಂದ್ರ ಮೋಡದ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದರಿಂದ, ಟ್ಯೂನ್ ಶಿಫ್ಟ್ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ ಕೇಂದ್ರ ಮೋಡದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಸಾಕ್ಷಿ ಗುಂಪಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಟ್ಯೂನ್ ಶಿಫ್ಟ್ಗಳನ್ನು ಗುಂಪಿನಿಂದ ಗುಂಪಿಗೆ ಅಳೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಮೋಡದ ಸಮಯದ ವಿಕಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿರುವ ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯನ್ನು ರೇಡಿಯೋ-ಆವರ್ತನ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಅಡ್ಡ-ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ಹರಡಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡವು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಎಫ್ನಲ್ಲಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅವಲಂಬಿತ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಆವರ್ತನ ಸೈಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ) ಲೇಖನಗಳ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು "ಐಸಿಸ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ಲೌಡ್ ಬಿಲ್ಡ್ಅಪ್", ಜಿ. ಬೆಲ್ಲೋಡಿ ಅವರ "ಬ್ಯಾಟ್ಲಿಂಗ್ ದಿ ಕ್ಲೌಡ್ಸ್" ಲೇಖನವು ಕಾರ್ನೆಲ್ ಸಿಇಎಸ್ಆರ್ಟಿಎ ಸಮಮಿತಿ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ "ಕ್ಲೌಡ್ಸ್ಕೇಪ್ಸ್-ಧನಾತ್ಮಕ-ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು", ಪಾಲ್ ಪ್ರೂಸ್ ಆಕ್ಸಿಲರೇಟರ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ