Что такое полость магнетрон?

Резонаторный магнетрон - это тип вакуумной трубки, которая генерирует микроволны, которые являются коротковолновыми радиоволнами. Потоки электронов управляются магнитными полями, вызывая излучение микроволн. Первый резонаторный магнетрон был разработан двумя британскими физиками в 1940 году и привел к разработке портативных радиолокационных установок. Сегодня эти устройства все еще используются в радиолокационной технике и в качестве генератора электромагнитных волн, которые каждая микроволновая печь использует для приготовления пищи.

Катод установлен в центре полого цилиндрического анода. Центральная полость, которая также имеет форму цилиндра, соединена с дополнительными меньшими полостями во внешней стенке цилиндра, и на каждом конце установлен большой магнит. Магнитные поля заставляют электроны вращаться вокруг катода, когда они движутся к аноду, а не движутся по прямой линии. Взаимодействие потока электронов с магнитным полем вызывает электрическое резонансное поле внутри полостей внешней стенки цилиндра, которое испускает микроволны. Полостной магнетрон может быть сконструирован таким образом, чтобы излучать микроволны желаемой частоты.

Разработка магнетрона с полостью была одним из важнейших достижений техники в 20-м веке. Его реализация позволила устанавливать портативные радиолокационные установки на судах и самолетах, а также делать наземные радары намного более эффективными и действенными. Эта улучшенная радиолокационная технология получила широкое признание за то, что она дала союзникам значительное преимущество над силами Оси в этой области во время Второй мировой войны.

В 2011 году полые магнетроны все еще широко используются для радиолокационных систем, хотя новые технологии, использующие альтернативные передатчики, начинают вытеснять их. Это связано с тем, что сама природа колеблющихся электрических полей, которые излучают микроволны, затрудняет настройку их на точные узкие полосы частот, а также на другие соображения, такие как близость человека к мощному электромагнитному излучению, когда эти системы монтируется на самолетах и ​​военных кораблях. Существующие радиолокационные системы обычно не заменяются и не модернизируются, и по этой причине полые магнетроны будут продолжать использоваться в радиолокационном оборудовании в течение многих лет или даже десятилетий.

Микроволновые печи используют полые магнетроны, хотя они намного меньше и менее мощные, чем те, которые используются для радиолокационного оборудования. В микроволновой печи микроволны направляются в варочную коробку и распределяются диффузором, который помогает пище готовиться более равномерно. Большинство микроволновых печей используют магнетрон с резонатором, который излучает максимум 2500 Вт или около того в случае больших коммерческих моделей, в то время как очень мощные магнетроны с резонатором, используемые для радиолокации, могут производить миллионы ватт.