Co to jest magnetron wnękowy?
Magnetron wnękowy jest rodzajem lampy próżniowej, która wytwarza mikrofale, które są falami radiowymi o krótkiej długości fali. Strumieniami elektronów manipulują pola magnetyczne, powodując emisję mikrofal. Pierwszy magnetron wnękowy został opracowany przez dwóch brytyjskich fizyków w 1940 roku i doprowadził do opracowania przenośnych radarów. Obecnie urządzenia te są nadal używane w urządzeniach radarowych i jako generator fal elektromagnetycznych, których każda kuchenka mikrofalowa używa do gotowania potraw.
Katoda jest zamontowana na środku pustej anody w kształcie cylindra. Centralna wnęka, która ma również kształt cylindra, jest połączona z dalszymi mniejszymi wnękami w zewnętrznej ścianie cylindra, a na obu końcach zamontowany jest duży magnes. Pola magnetyczne powodują, że elektrony kręcą się wokół katody, gdy przemieszczają się do anody, zamiast poruszać się w linii prostej. Oddziaływanie przepływu elektronów z polem magnetycznym powoduje powstanie pola rezonansu elektrycznego we wnękach w zewnętrznej ścianie cylindra, które emituje mikrofale. Magnetron wnękowy można zaprojektować w taki sposób, aby emitował mikrofale o pożądanej częstotliwości.
Rozwój magnetronu wnękowego był jednym z najważniejszych postępów technologicznych w XX wieku. Jego wdrożenie pozwoliło na zamontowanie przenośnych jednostek radarowych na statkach i samolotach, a także uczynienie radarów naziemnych znacznie bardziej wydajnymi i efektywnymi. Ta ulepszona technologia radarowa jest powszechnie uznawana za zapewnianie Sojuszom znaczącej przewagi nad potęgami Osi w tym obszarze podczas II wojny światowej.
W 2011 r. Magnetrony wnękowe są nadal szeroko stosowane w systemach radarowych, chociaż nowsze technologie wykorzystujące alternatywne nadajniki zaczynają je wypierać. Wynika to z faktu, że sama natura oscylujących pól elektrycznych emitujących mikrofale utrudnia dostrojenie ich do precyzyjnych wąskich pasm częstotliwości, a także z innych przyczyn, takich jak bliskość człowieka do silnego promieniowania elektromagnetycznego, gdy systemy te są montowane w samolotach i okrętach wojennych. Istniejące systemy radarowe na ogół nie są wymieniane ani modernizowane, dlatego magnetrony wnękowe będą nadal działać w urządzeniach radarowych przez wiele lat, a nawet dekad.
Kuchenki mikrofalowe wykorzystują magnetrony wnękowe, chociaż znacznie mniejsze i mniej wydajne niż te stosowane w urządzeniach radarowych. W kuchence mikrofalowej mikrofale są kierowane do pudełka do gotowania i są dystrybuowane przez dyfuzor, który pomaga potrawom gotować bardziej równomiernie. Większość kuchenek mikrofalowych wykorzystuje magnetron wnękowy, który emituje maksymalnie 2500 watów w przypadku dużych modeli komercyjnych, podczas gdy bardzo silne magnetrony wnękowe stosowane w zastosowaniach radarowych mogą wytwarzać miliony watów.