キャビティマグネトロンとは

キャビティマグネトロンは、短波長の電波であるマイクロ波を生成する真空管の一種です。 電子の流れは磁場によって操作され、マイクロ波の放出を引き起こします。 最初の空洞マグネトロンは1940年に2人の英国の物理学者によって開発され、ポータブルレーダーユニットの開発につながりました。 今日でも、これらのデバイスはレーダー機器で使用されており、すべての電子レンジが食品を調理するために使用する電磁波の発生器として使用されています。

カソードは、中空円筒形のアノードの中心に取り付けられています。 同じく円筒形の中央空洞は、円筒の外壁のさらに小さな空洞に接続され、両端に大きな磁石が取り付けられています。 磁場は、電子が直線に移動するのではなく、陽極に移動するときに、陰極の周りにらせん状になります。 電子の流れと磁場の相互作用により、外側の円筒壁の空洞内に電気共鳴場が生じ、マイクロ波が放出されます。 空洞マグネトロンは、所望の周波数のマイクロ波を放射するように設計できます。

キャビティマグネトロンの開発は、20世紀の技術における最も重要な進歩の1つでした。 その実装により、ポータブルレーダーユニットを船や飛行機に搭載できるようになり、地上レーダーをより効率的かつ効果的にすることができました。 この改良されたレーダーテクノロジーは、第二次世界大戦中に連合国にこの地域の枢軸国に対する重要な優位性を与えたことで広く評価されています。

2011年には、レーダーシステムにキャビティマグネトロンがまだ広く使用されていますが、代替送信機を使用する新しい技術がそれらに取って代わり始めています。 これは、マイクロ波を放射する振動電場の性質が、正確な狭い周波数帯域に調整することを困難にするという事実、およびこれらのシステムが強力な電磁放射に人が接近するなどのその他の考慮事項によるものです。飛行機や海軍艦艇に搭載されています。 通常、既存のレーダーシステムは交換またはアップグレードされません。このため、キャビティマグネトロンはレーダー装置で長年または数十年も使用され続けます。

電子レンジは、空洞マグネトロンを使用しますが、レーダー機器に使用されるものよりもはるかに小さく、強力ではありません。 電子レンジでは、電子レンジは調理ボックスに送られ、ディフューザーによって分配されます。これにより、食品がより均一に調理されます。 大規模な商用モデルの場合、ほとんどの電子レンジは最大2500ワット程度を放射するキャビティマグネトロンを使用しますが、レーダーアプリケーションに使用される非常に強力なキャビティマグネトロンは数百万ワットを生成できます。