자이로 트론이란?

자이로 트론은 전자 튜브 또는 진공 튜브의 형태로, 사이클로트론의 고 에너지 물리학 연구에서 가장 빈번하게 사용된다는 사실 때문에 사이클로트론 공명 메이저라고도합니다. 자이로 트론이 제공하는 장점은 불과 몇 밀리미터의 매우 작은 파장에서 메가 와트 범위에서 막대한 양의 무선 주파수 (RF) 에너지를 생성 할 수 있다는 것인데, 이는 표준 진공관에서는 불가능합니다. 이 공정은 엄청난 양의 열을 생성 할 수 있으며, 이는 융합 연구 반응기에서 세라믹 또는 열 플라즈마를 소결하는 데 사용될 수 있습니다. 자이로 트론은 또한 원자 수준에서 양자 역학적 영향을 관찰하기위한 핵 자기 공명 (NMR) 이미징이나 의학 진단을위한 자기 공명 현미경 (MRI)에서 직접 사용됩니다.

자이로 트론 기능의 원리는 이론적으로 전자 에너지의 상대 론적 효과가 사이클로트론에서 처음으로 연구 된 1950 년대 후반에 이론적으로 구성되었습니다. 동일한 주파수를 갖는 사이클로트론의 전자기장에 전자 스트림을 주입함으로써 음의 질량 불안정성으로 알려진 효과가 관찰되었다. 전자 스트림은 표준 자이 로디우스 또는 라 모르 반경으로부터 함께 모이는 경향이있어서, 전자는 밀리미터 파장의 무선 주파수 에너지 또는 방사선으로서 공정에서 운동 에너지를 감속 및 방출시킨다.

초기 전자 사이클로트론 공명 에너지는 융합 연구에서 열 플라즈마에 대한 잠재력을 보여 주었지만,이를 가능하게 할 수있는 자이로 트론 시스템을 만드는 기술과 과학적 이해는 21 세기의 첫 10 년까지 성숙한 과학이되지 못했다. 과학 기술이 발전함에 따라 자이로 트론 응용 분야는 융합 연구를위한 고 에너지 메가 와트 시스템과 NMR 분광법을위한 저에너지 10 ~ 1,000 와트 시스템으로 분리됩니다. 이 장치는 100 기가 헤르쯔에서 1 테라 헤르츠 범위의 테라 헤르츠 방사선을 생성하는 경우, 플라즈마 진단 및 세라믹 화합물의 고온 가열과 같은 산업 응용 분야에 사용됩니다. 일본의 연구는 또한 전자 빔 에너지를 열로보다 효율적으로 변환하기 위해 통합 모드 변환기를 사용함으로써 1994 년 현재 중거리에서 고출력 자이로 트론 장치의 효율을 50 % 증가시켰다.

자이로 트론은 전자기장을 발생시키는 MASER (Stimulated Emission of Radiation) 장치 또는 자유 전자 레이저에 의한 전자파 증폭의 한 형태이기 때문에 표준 전자 레인지가 작동하는 방식의 원리와 약간 유사합니다. 휴대용 자이로 트론은 일반적으로 2 ~ 235 기가 헤르츠의 주파수 범위에서 작동 할 수 있으며, 이는 미군이 ADS (Active Denial System) 기술이라고하는 치명적이지 않은 무기 시스템에 유용한 장치입니다. 자이로 트론을 기반으로하는 ADS 장치는 조직에 영구적 인 손상을주지 않으면 서 피부 아래의 물 분자를 가열하는 효과로 인간을 대상으로 할 수 있습니다. 이것은 폭동을 막거나 적군 병사 또는 민간인이 군부대와 항공기에 접근하는 것을 막기 위해 군중 통제에 이론적 적용을하는 억제 영역으로 작용합니다.