O que é um girotron?

Um girotron é uma forma de tubo de elétrons ou tubo de vácuo que é frequentemente referido como maser de ressonância ciclotron, devido ao fato de que um de seus usos mais frequentes está em pesquisa de física de alta energia em ciclotrons. A vantagem que um girotron oferece é que ele pode gerar enormes quantidades de energia de radiofrequência (RF) na faixa de megawatts em comprimentos de onda muito pequenos de apenas alguns milímetros, o que não é possível para tubos de vácuo padrão. O processo pode gerar uma enorme quantidade de calor, que pode ser usada para cerâmica de sinterização ou plasma de calor nos reatores de pesquisa de fusão. Os gyrotrons também são diretamente empregados na ressonância magnética nuclear (RMN) para observar efeitos mecânicos quânticos no nível atômico ou na microscopia de ressonância magnética (ressonância magnética) para diagnósticos médicos. Por injectiFluxos de ng de elétrons no campo eletromagnético de um ciclotron com uma frequência igual, um efeito conhecido como instabilidade de massa negativa foi observada. O fluxo de elétrons tenderia a se unir a partir de um raio padrão de gyrorradius ou larmor, fazendo com que os elétrons desacelerassem e liberassem energia cinética no processo como milímetro de energia de radiação ou radiação de comprimento de onda.

As energias de ressonância do ciclotron de elétrons precoces demonstraram o potencial de aquecer plasmas na pesquisa de fusão, mas a tecnologia e o entendimento científico para criar um sistema de girotron que era capaz de confiabilidade disso não se tornou uma ciência madura até a primeira década do século 21

Como um girotron é uma forma de amplificação por microondas por emissão estimulada do dispositivo de radiação (maser) ou laser de elétrons livres que gera campos eletromagnéticos, ele tem alguma semelhança com o princípio por trás de como um forno de microondas padrão opera. Um girotron portátil pode ser operado em uma variedade de frequências normalmente de 2 a 235 gigahertz, e isso os torna dispositivos úteis para sistemas de armas não letais que os militares dos EUA se refere à tecnologia de sistema de negação ativa (ADS). Um dispositivo ADS baseado em um girotron pode ser direcionado contra os seres humanos com o efeito de aquecer a água MOlecules sob a pele sem causar danos permanentes ao tecido. Isso atua como um campo dissuasor que tem aplicações teóricas no controle da multidão para evitar tumultos ou para impedir que soldados inimigos ou civis se aproximem de instalações militares e aeronaves abatidas.