Wat is een holtemagnetron?
Een holtemagnetron is een type vacuümbuis die microgolven genereert, dit zijn radiogolven met korte golflengte. Stromen van elektronen worden gemanipuleerd door magnetische velden, die een emissie van microgolven veroorzaken. De eerste holtemagnetron werd in 1940 ontwikkeld door twee Britse natuurkundigen en leidde tot de ontwikkeling van draagbare radareenheden. Tegenwoordig worden deze apparaten nog steeds gebruikt in radarapparatuur en als de generator van de elektromagnetische golven die elke magnetron gebruikt om voedsel te koken.
Een kathode is gemonteerd in het midden van een holle cilindervormige anode. De centrale holte, die ook cilindervormig is, is verbonden met verdere kleinere holtes in de buitenwand van de cilinder, en een grote magneet is aan beide uiteinden gemonteerd. De magnetische velden zorgen ervoor dat de elektronen rond de kathode spiraalsgewijs bewegen terwijl ze naar de anode reizen in plaats van in een rechte lijn te bewegen. De interactie van de elektronenstroom met het magnetische veld veroorzaakt een elektrisch resonantieveld in de holtes in de buitenste cilinderwand, die microgolven uitzendt. Een holtemagnetron kan zodanig worden ontworpen dat microgolven met een gewenste frequentie worden uitgezonden.
De ontwikkeling van de holtemagnetron was een van de belangrijkste technologische ontwikkelingen in de 20e eeuw. Dankzij de implementatie ervan konden draagbare radareenheden op schepen en vliegtuigen worden gemonteerd en konden grondradars veel efficiënter en effectiever worden gemaakt. Deze verbeterde radartechnologie wordt alom gecrediteerd voor het geven van de geallieerden een aanzienlijk voordeel ten opzichte van de asmachten in dit gebied tijdens de Tweede Wereldoorlog.
In 2011 worden holte-magnetrons nog steeds veel gebruikt voor radarsystemen, hoewel nieuwere technologieën die gebruik maken van alternatieve zenders deze beginnen te vervangen. Dit komt door het feit dat de aard van de oscillerende elektrische velden die de microgolven uitzenden, het moeilijk maakt om ze af te stemmen op precieze smalle frequentiebanden, en om andere overwegingen, zoals menselijke nabijheid tot krachtige elektromagnetische straling wanneer deze systemen gemonteerd in vliegtuigen en marineschepen. Bestaande radarsystemen worden over het algemeen niet vervangen of opgewaardeerd, en om deze reden zullen holtemagnetrons nog vele jaren of zelfs tientallen jaren in radarapparatuur blijven werken.
Magnetrons gebruiken holtemagnetrons, hoewel veel kleiner en minder krachtig dan die voor radarapparatuur. In een magnetron worden de magnetrons in de kookdoos geleid en worden ze door een diffusor verdeeld, waardoor het voedsel gelijkmatiger kan koken. De meeste magnetrons gebruiken een holtemagnetron die maximaal 2500 watt uitzendt in het geval van grote commerciële modellen, terwijl zeer krachtige holtemagnetrons die worden gebruikt voor radartoepassingen miljoenen watt kunnen produceren.