Co je to dutinový magnetron?
Dutinový magnetron je typ vakuové trubice, která generuje mikrovlny, což jsou rádiové vlny s krátkou vlnovou délkou. Proudy elektronů jsou ovlivňovány magnetickými poli, což způsobuje emisi mikrovln. První magnetron dutiny byl vyvinut dvěma britskými fyziky v roce 1940 a vedl k vývoji přenosných radarových jednotek. Dnes se tato zařízení stále používají v radarovém zařízení a jako generátor elektromagnetických vln, které každá mikrovlnná trouba používá k vaření potravin.
Katoda je namontována uprostřed anody ve tvaru dutého válce. Centrální dutina, která je také ve tvaru válce, je spojena s dalšími menšími dutinami ve vnější stěně válce a na obou koncích je namontován velký magnet. Magnetická pole způsobují spirálu elektronů kolem katody, zatímco cestují k anodě, než aby se pohybovaly po přímce. Interakce toku elektronů s magnetickým polem způsobuje elektrické rezonanční pole uvnitř dutin ve vnější stěně válce, které emituje mikrovlny. Dutinový magnetron může být navržen tak, aby vyzařoval mikrovlny o požadované frekvenci.
Vývoj dutinového magnetronu byl jedním z nejdůležitějších technologických pokroků ve 20. století. Jeho implementace umožnila, aby přenosné radarové jednotky byly namontovány na lodích a letadlech, jakož i mnohem efektivnější a efektivnější pozemní radary. Tato vylepšená radarová technologie je široce uznávána za to, že spojencům poskytla významnou výhodu nad silami Osy v této oblasti během druhé světové války.
V roce 2011 jsou magnetrony v dutinách stále široce využívány pro radarové systémy, i když je začínají nahrazovat novější technologie využívající alternativní vysílače. To je způsobeno skutečností, že samotná povaha kmitajících elektrických polí, která emitují mikrovlny, ztěžuje jejich naladění na přesná úzká kmitočtová pásma, jakož i na další úvahy, jako je blízkost člověka k silnému elektromagnetickému záření, když jsou tyto systémy namontované v letadlech a námořních plavidlech. Stávající radarové systémy se obecně nenahrazují ani modernizují, a z tohoto důvodu budou magnetrony v dutinách i nadále v provozu v radarovém vybavení po mnoho let nebo dokonce desetiletí.
Mikrovlnné trouby používají magnetrony v dutinách, i když mnohem menší a méně výkonné než ty, které se používají pro radarové vybavení. V mikrovlnné troubě jsou mikrovlny směrovány do varné skříňky a jsou distribuovány difuzérem, což pomáhá rovnoměrnějšímu vaření potravin. Většina mikrovlnných pecí používá dutinový magnetron, který emituje maximálně 2500 wattů v případě velkých komerčních modelů, zatímco velmi silné magnetrony dutin používané pro radarové aplikace mohou produkovat miliony wattů.