Vad är en kavitetsmagnetron?
En kavitetsmagnetron är en typ av vakuumrör som genererar mikrovågor, som är korta våglängdsradiovågor. Strömmar av elektroner manipuleras av magnetfält, vilket orsakar ett utsläpp av mikrovågor. Den första hålrumsmagnetronen utvecklades av två brittiska fysiker 1940 och ledde till utvecklingen av bärbara radarenheter. Idag används dessa enheter fortfarande i radarutrustning och som generator för de elektromagnetiska vågorna som varje mikrovågsugn använder för att laga mat.
En katod är monterad i mitten av en ihålig cylinderformad anod. Det centrala hålrummet, som också är cylinderformat, är anslutet till ytterligare mindre hålrum i cylinderns yttervägg, och en stor magnet är monterad i vardera änden. De magnetiska fälten får elektronerna att spiral runt katoden när de reser till anoden snarare än att röra sig i en rak linje. Interaktionen mellan elektronflödet och magnetfältet orsakar ett elektriskt resonansfält i hålrummen i den yttre cylinderväggen, som avger mikrovågor. En magnetron i ett hålrum kan utformas på ett sådant sätt att det avger mikrovågor med önskad frekvens.
Utvecklingen av hålrumsmagnetron var en av de viktigaste framstegen inom tekniken under 1900-talet. Genomförandet av det gjorde det möjligt att montera bärbara radarenheter på fartyg och flygplan, liksom att göra markbaserade radar mycket effektivare och effektivare. Denna förbättrade radarteknologi krediteras i stor utsträckning för att ge de allierade en betydande fördel gentemot axelmakterna i detta område under andra världskriget.
2011 används hålrumsmagnetroner fortfarande i stor utsträckning för radarsystem, även om nyare tekniker som använder alternativa sändare börjar ersätta dem. Detta beror på det faktum att själva naturen hos de oscillerande elektriska fälten som avger mikrovågorna gör det svårt att ställa in dem på exakta smala frekvensband, såväl som av andra överväganden, såsom människans närhet till kraftig elektromagnetisk strålning när dessa system är monterad i flygplan och flottfartyg. Befintliga radarsystem ersätts eller uppgraderas vanligtvis inte, och av detta skäl kommer hålrumsmagnetroner att fortsätta att vara i drift i radarutrustning under många år eller till och med decennier.
Mikrovågsugnar använder magnetroner i hålrummen, även om de är mycket mindre och mindre kraftfulla än de som används för radarutrustning. I en mikrovågsugn riktas mikrovågorna i kokboxen och distribueras av en diffusor, som hjälper maten att laga mer jämnt. De flesta mikrovågsugnar använder en kavitetsmagnetron som avger maximalt 2500 watt för stora kommersiella modeller, medan mycket kraftfulla kavitetsmagnetroner som används för radarapplikationer kan producera miljoner watt.