Was ist ein Hohlraummagnetron?
Ein Hohlraummagnetron ist eine Art von Vakuumrohr, die Mikrowellen erzeugt, bei denen es sich um kurze Wellenlängen -Funkwellen handelt. Elektronenströme werden durch Magnetfelder manipuliert, was zu einer Emission von Mikrowellen führt. Das erste Hohlraum -Magnetron wurde 1940 von zwei britischen Physikern entwickelt und führte zur Entwicklung tragbarer Radareinheiten. Heute werden diese Geräte in Radargeräten und als Generator der elektromagnetischen Wellen verwendet, die jeder Mikrowellenofen zum Kochen von Lebensmitteln verwendet.
Eine Kathode ist in der Mitte einer hohlen zylinderförmigen Anode montiert. Der zentrale Hohlraum, der ebenfalls zylinderförmig ist, ist mit weiteren kleineren Hohlräumen in der Außenwand des Zylinders verbunden, und ein großer Magnet ist an beiden Enden montiert. Die Magnetfelder führen dazu, dass die Elektronen sich um die Kathode wandern, wenn sie zur Anode reisen, anstatt sich in einer geraden Linie zu bewegen. Die Wechselwirkung des Elektronenflusses mit dem Magnetfeld verursacht ein elektrisches Resonanzfeld innerhalb der Hohlräume in der äußeren CYLinderwand, die Mikrowellen abgibt. Ein Hohlraummagnetron kann so ausgelegt werden, dass sie Mikrowellen einer gewünschten Frequenz ausgeben.
Die Entwicklung des Hohlraummagnetrons war einer der wichtigsten technologischen Fortschritte im 20. Jahrhundert. Die Implementierung ermöglichte es, dass tragbare Radareinheiten auf Schiffen und Flugzeugen montiert werden und bodengestützte Radare viel effizienter und effektiver wurden. Diese verbesserte Radartechnologie wird weithin dafür zugeschrieben, dass sie den Alliierten einen erheblichen Vorteil gegenüber den Achsenmächten in diesem Bereich während des Zweiten Weltkriegs verschaffen.
im Jahr 2011 werden Hohlraummagnetrone immer noch für Radarsysteme weit verbreitet, obwohl neuere Technologien mit alternativen Sendern anfangen, sie zu ersetzen. Dies liegt an der Tatsache, dass die Natur der oszillierenden elektrischen Felder, die die Mikrowellen emittierensowie andere Überlegungen, wie die menschliche Nähe zu leistungsstarker elektromagnetischer Strahlung, wenn diese Systeme in Flugzeugen und Marinegefäßen montiert werden. Bestehende Radarsysteme werden im Allgemeinen nicht ersetzt oder verbessert, und aus diesem Grund werden Hohlraummagnetronen viele Jahre oder sogar Jahrzehnte in Radarausrüstung in Betrieb sein.
Mikrowellenöfen verwenden Hohlraummagnetrone, obwohl sie viel kleiner und weniger leistungsfähig sind als die für Radargeräte. In einem Mikrowellenofen werden die Mikrowellen in die Kochkiste gerichtet und von einem Diffusor verteilt, was den Lebensmitteln hilft, gleichmäßiger zu kochen. Die meisten Mikrowellenöfen verwenden ein Hohlraummagnetron, das bei großen kommerziellen Modellen maximal 2500 Watt ausgibt, während sehr leistungsstarke Hohlraummagnetronen, die für Radaranwendungen verwendet werden, Millionen von Watt erzeugen können.