Hvad er et hulrumsmagnetron?

Et hulrumsmagnetron er en type vakuumrør, der genererer mikrobølger, som er korte bølgelængde radiobølger.Strømme af elektroner manipuleres af magnetiske felter, hvilket forårsager en emission af mikrobølger.Det første hulrumsmagnetron blev udviklet af to britiske fysikere i 1940 og førte til udviklingen af bærbare radarenheder.I dag bruges disse enheder stadig i radarudstyr, og som generatoren af de elektromagnetiske bølger, som hver mikrobølgeovn bruger til at koge mad.

En katode er monteret i midten af en hul cylinderformet anode.Det centrale hulrum, som også er cylinderformet, er forbundet til yderligere mindre hulrum i cylinderens ydre væg, og en stor magnet er monteret i begge ender.Magnetfelterne får elektronerne til at spiral rundt i katoden, når de rejser til anoden i stedet for at bevæge sig i en lige linje.Interaktionen mellem elektronstrømmen med magnetfeltet forårsager et elektrisk resonansfelt inden i hulrummet i den ydre cylindervæg, der udsender mikrobølger.Et hulrumsmagnetron kan designes på en sådan måde, at den udsender mikrobølger af en ønsket frekvens.

Udviklingen af hulrumsmagnetronen var en af de vigtigste fremskridt inden for teknologi i det 20. århundrede.Dets implementering gjorde det muligt at montere bærbare radarenheder på skibe og fly samt gøre jordbaserede radarer meget mere effektive og effektive.Denne forbedrede radarteknologi krediteres bredt for at have givet de allierede en betydelig fordel i forhold til aksemagterne på dette område under 2. verdenskrig.

I 2011 er hulrumsmagnetroner stadig vidt brugt til radarsystemer, selvom nyere teknologier, der bruger alternative sendere, begynder at erstatte dem.Dette skyldes det faktum, at selve naturen af de svingende elektriske felter, der udsender mikrobølgerne, gør det vanskeligt at indstille dem til præcise smalle frekvensbånd såvel som andre overvejelser, såsom menneskelig nærhed til kraftig elektromagnetisk stråling, når disse systemer ermonteret i fly og flådefartøjer.Eksisterende radarsystemer erstattes generelt ikke eller opgraderes, og af denne grund vil hulrumsmagnetoner fortsat være i tjeneste i radarudstyr i mange år eller endda årtier.

Mikrobølgeovne bruger hulrumsmagnetoner, selvom meget mindre og mindre magtfulde end de anvendtetil radarudstyr.I en mikrobølgeovn ledes mikrobølgerne ind i kogeboksen og distribueres af en diffusor, som hjælper fødevarer med at tilberede mere jævnt.De fleste mikrobølgeovne bruger en hulrumsmagnetron, der udsender maksimalt 2500 watt eller deromkring i tilfælde af store kommercielle modeller, mens meget kraftfulde hulrumsmagnetoner, der bruges til radarapplikationer, kan producere millioner af watt.