बीम लाइन (पार्टिकल जेनरेटर से एक्सपेरिमेंटल एंड-स्टेशन तक जाने वाला रास्ता) का एक अहम हिस्सा, ‘बीम कैचर इक्विपमेंट’ की तीन यूनिट में से पहली यूनिट, इंटरनेशनल मेगा साइंस प्रोजेक्ट ‘फैसिलिटी फॉर एंटी प्रोटॉन एंड आयन रिसर्च’ (एफएआईआर) साइट पर पहुँच गई है और अब इसे इंस्टॉल किया जाना है। ये ‘सुपर फ्रैगमेंट सेपरेटर’ (सुपर-एफआरएस)  के मुख्य हिस्सों में से एक हैं, जो रेडियो एक्टिव बीम बनाते हैं।

इस इक्विपमेंट की ज़रूरत तब पड़ती है जब रेडियो एक्टिव बीम बनाने के लिए 0.4-1.5 GeV/न्यूक्लियॉन एनर्जी वाली प्राइमरी हेवी-आयन बीम, प्रोडक्शन टारगेट से टकराती हैं और उनसे बचे हुए कणों को सोखना होता है। आम तौर पर, 5×10¹¹ पार्टिकल्स/स्पिल का एक क्रम, 1.67 सेकंड के अंतराल पर 50-100 ns के पल्स के अंदर सोखने वाले माध्यम (ग्रेफाइट) में लगभग 29kJ एनर्जी जमा करता है। एब्जॉर्बर में जमा होने वाली लोकल एनर्जी डेंसिटी (ब्रैग पीक) के कारण, प्रति पल्स पीक एनर्जी डेंसिटी 300 J/g तक पहुँच जाती है। इससे एब्जॉर्बर में थर्मल शॉक वेव पैदा होने की उम्मीद है और यह बीम कैचर के डिज़ाइन में आने वाली बड़ी चुनौतियों में से एक है।

बीम कैचर को दुर्गापुर में सेंट्रल मैकेनिकल इंजीनियरिंग रिसर्च इंस्टीट्यूट (सीएसआईआर-सीएमईआरआई) ने डिज़ाइन किया था। यह काम बोस इंस्टीट्यूट की देखरेख में हुआ, जो एफएआईआर में भारतीय संस्थानों और वैज्ञानिकों की भागीदारी के लिए मुख्य कोऑर्डिनेटर है।

भारत 4 अक्टूबर, 2010 को जर्मनी के विस्बाडेन में एक कन्वेंशन पर साइन करके इंटरनेशनल मेगा साइंस प्रोजेक्ट, ‘फैसिलिटी फॉर एंटी प्रोटॉन एंड आयन रिसर्च’ (एफएआईआर) के संस्थापक सदस्यों में से एक बन गया।

एफएआईआर जर्मनी के डार्मस्टेड में बन रही एक बड़ी मल्टीपर्पस पार्टिकल एक्सेलेरेटर सुविधा है। एफएआईआर में भारत का योगदान केंद्र सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) और परमाणु ऊर्जा विभाग (डीएई) द्वारा संयुक्त रूप से फंड किया जाता है। भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के तहत एक स्वायत्त शोध और विकास संस्थान, बोस इंस्टीट्यूट, कोलकाता को एफएआईआर जीएमबीएच में भारतीय शेयरधारक और भारत में एफएआईआर कार्यक्रम को लागू करने के लिए नोडल भारतीय संस्थान के रूप में नामित किया गया है।

भारत के योगदान में कुछ नकद हिस्से और कई तरह की ‘इन-काइंड’ (सामान या सेवा के रूप में) आपूर्ति शामिल हैं। एक्सेलेरेटर के लिए कई मुख्य हिस्से, जैसे अल्ट्रा-हाई वैक्यूम चैंबर, पावर कन्वर्टर, आईटी और डायग्नोस्टिक केबल और बीम कैचर, भारत से की जाने वाली ‘इन-काइंड’ आपूर्ति में से कुछ हैं।

इनमें से बीम कैचर खास तरह के हैं, न केवल इसलिए कि ऐसे केवल तीन ही हैं जो एक्सेलेरेटर सिस्टम का मुख्य हिस्सा बनेंगे, बल्कि इसलिए भी कि यह सिस्टम- जो भारी इंजीनियरिंग, सटीक मूवमेंट और वैक्यूम टेक्नोलॉजी का मिश्रण है- भारत में ही डिज़ाइन और निर्मित किया जा रहा है।

फोटो- 1 बीम कैचर (बीसी -3) एफएआईआर साइट पर

बीम एब्जॉर्बर को 1600 एमएम (लंबाई) X 600 एमएम (चौड़ाई) X 2620 एमएम (ऊंचाई) साइज़ वाले वैक्यूम चैंबर में रखा जाता है, जिसमें वैक्यूम का स्तर ~10⁻⁷ mbar बना रहता है। बारीक दाने वाले ग्रेफाइट और बहुत शुद्ध तांबे से बने इन एब्जॉर्बर को चैंबर के अंदर मिलीमीटर के स्तर की सटीकता के साथ मोटराइज्ड तरीके से हॉरिजॉन्टल और वर्टिकल दिशाओं में घुमाया जा सकता है। चूंकि एब्जॉर्ब की गई बीम से निकलने वाली एनर्जी एब्जॉर्बर को बहुत ज़्यादा गर्म कर देती है, इसलिए पिघलने से बचाने के लिए उन्हें पानी से ठंडा करना ज़रूरी होता है। किसी भी अनचाहे रेडियो एक्टिविटी से सुरक्षा के लिए पूरे सिस्टम को लोहे की प्लेटों से ढका गया है। चैंबर के चारों ओर बने स्ट्रक्चरल फ्रेम के साथ, एक यूनिट का कुल साइज़ 2838 एमएम (लंबाई) X 860 एमएम (चौड़ाई) X 3450 एमएम (ऊंचाई) है और सभी शील्डिंग प्लेटों के साथ इसका वज़न लगभग 40 टन है।

बीम कैचर (सीएसआईआर-सेंट्रल मैकेनिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट, दुर्गापुर द्वारा डिज़ाइन की गई और M/s. ट्राइडेंट ऑटोकंपोनेंट्स प्राइवेट लिमिटेड, कानपुर द्वारा बनाई गई 3 यूनिट) के अलावा, भारत अल्ट्रा-हाई वैक्यूम चैंबर (M/s. वैक्यूम टेक्निक प्राइवेट लिमिटेड, बेंगलुरु द्वारा बनाई गई 58 यूनिट) भी सप्लाई करता है, जिनकी ज़रूरत बीम डायग्नोस्टिक्स डिवाइस को रखने के लिए होती है; साथ ही सिग्नल और डेटा ट्रांसमिशन के लिए विशेष मल्टी-कोर आईटी और डायग्नोस्टिक केबल (सीचेम टेक्नोलॉजीज, चेन्नई द्वारा बनाई गई 932 km केबल) और रूम टेम्परेचर और सुपर कंडक्टिंग मैग्नेट को पावर देने के लिए अल्ट्रा-स्टेबल पावर कन्वर्टर (M/s. इलेक्ट्रॉनिक्स कॉर्पोरेशन ऑफ इंडिया लिमिटेड, हैदराबाद द्वारा बनाई गई 524 यूनिट) भी सप्लाई करता है।

फोटो 2 – बाएं- वीटीपीएल, बेंगलुरु में यूएचवी चैंबर; दाएं- एफएआईआर साइट पर पावर कन्वर्टर

सामान के रूप में की जाने वाली सप्लाई के अलावा, कई दूसरी भारतीय कंपनियाँ भी एफएआईआर में मौजूद अवसरों के बारे में जानती हैं। इनमें से कुछ कंपनियों ने एफएआईआर या उसमें हिस्सेदारी रखने वाले दूसरे देशों से एफएआईआर को पार्ट्स सप्लाई करने के लिए अंतरराष्ट्रीय निविदाएँ हासिल की हैं। इनमें से एक वडोदरा की INOXCVA द्वारा सप्लाई किया गया क्रायोजेनिक पार्ट है।

फोटो- 3  एफएआईआर साइट पर INOXCVA से क्रायोजेनिक कंपोनेंट

एक्सेलरेटर के पार्ट्स के साथ-साथ, कई भारतीय संस्थानों और विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों के दो बड़े समूह एडवांस्ड डिटेक्टर सिस्टम बनाने और तैयार करने पर भी काम कर रहे हैं। ये सिस्टम ‘न्यूक्लियर स्ट्रक्चर एंड एस्ट्रोफिजिक्स’ और ‘कंप्रेस्ड बेरियोनिक मैटर’ प्रयोगों के लिए ‘इन-काइंड सप्लाई’ (सामान के रूप में योगदान) के तौर पर इस्तेमाल होंगे, जो एफएआईआर सुविधाओं का उपयोग करके किए जाएंगे जब एक्सेलरेटर से बीम भेजी जाएगी।

बोस इंस्टीट्यूट की देखरेख में, भारतीय उद्योग इन पार्ट्स को बनाने का काम कर रहे हैं और इस तरह भारत सरकार के ‘मेक इन इंडिया’ मिशन को पूरा कर रहे हैं। ऐसे अंतरराष्ट्रीय मेगा साइंस प्रोजेक्ट में शामिल होकर, भारतीय उद्योग तय समय में तकनीकी मानकों को पूरा करने के लिए अपनी तकनीकी और कुल क्षमता को बढ़ा रहे हैं। उम्मीद है कि इन प्रयासों से वे आईटीईआर, टीएमटी, सीईआरएन, एसकेए, एलआईजीओ जैसी अन्य मेगा-साइंस सुविधाओं के लिए तैयार हो सकेंगे जिनमें भारत शामिल है, और साथ ही भारत में बड़े पैमाने पर इन-हाउस गतिविधियों को भी बढ़ावा मिलेगा।