Magnetron
Magnetron to rodzaj lampy mikrofalowej, samowzbudne urządzenie oscylacyjne oparte na zjawisku rezonansu, które przetwarza wejściową energię prądu stałego na energię elektryczną wysokiej częstotliwości. Przetwarzanie energii odbywa się w specjalnie ukształtowanej komorze anodowej umieszczonej w silnym polu magnetycznym. Elektrony wysyłane przez katodę przyciągane są przez anodę, a tor i ich prędkość modyfikowane są przez pole magnetyczne i kształt komory anodowej.
Magnetron zwykle zrealizowany jest w postaci lampy elektronowej i znalazł zastosowanie w układach mikrofalowych jak np. kuchenka mikrofalowa czy radar.
Pierwowzór magnetronu został wynaleziony w USA w 1920 r. przez Alberta Hull'a, natomiast magnetron wielorezonatorowy (synchroniczny) wynaleźli w 1940 r. w Anglii John Randall i Harry Boot.
Spis treści |
Budowa i zasada działania [edytuj]
Najważniejszą częścią magnetronu jest blok anodowy, a jego kształt określa tor elektronów, czyli częstotliwość drgań. Blok anodowy ma kształt pierścienia o specjalnych wnękach po stronie wewnętrznej, nazywanych rezonatorami. Magnetron taki nazywany jest magnetronem wnękowym. Stosowane są różne rodzaje bloków anodowych, gdzie kształt i ilość wnęk zależy od żądanych charakterystyk magnetronu.
We wnętrzu komory anodowej znajduje się źródło elektronów w postaci tlenkowej katody ogrzewanej elementem oporowym żarzenia. We wnętrzu komory jest próżnia, a przewody wyprowadzone są na zewnątrz komory w szczelnych przepustach np. szklanych. W czasie pracy magnetronu wytwarza się bardzo duża ilość ciepła, do którego odprowadzenia służy specjalnie użebrowany pierścień chłodzący obejmujący cały blok anodowy (radiator). W zależności od mocy magnetronu jest to chłodzenie powietrzem (np. mikrofalówka) albo płaszczem wodnym (radiolokacja).
Pole magnetyczne wytwarzane jest przez silny magnes o nadbiegunnikach przylegających do czołowych powierzchni bloku anodowego, przez co linie pola magnetycznego są równoległe do wnęk (rezonatorów). Wyjście wysokiej częstotliwości wyprowadzone jest z wnętrza jednego z rezonatorów przy pomocy specjalnej pętli lub przez szczelinę. Energia ta przekazywana jest dalej falowodem do anteny radiolokacyjnej lub innego odbiornika.
Zastosowanie [edytuj]
Magnetrony znalazły zastosowanie w wielu różnych dziedzinach. Jako źródło ciepła znalazły zastosowanie w kuchenkach mikrofalowych – spotykane tu magnetrony generują fale o częstotliwości 2,45 GHz, czyli długości 12 cm i mocy od 700 do 1600 W. Innym zastosowaniem jest radiolokacja – magnetrony stosowane w radarach generują fale o długości od 3 mm do 20 cm, (w zależności od radaru), moc ich sięga kilkudziesięciu kilowatów. Magnetrony znalazły także zastosowanie w budowie lamp siarkowych.
Bibliografia [edytuj]
- Jan Kurtycz. Magnetron. „Młody Technik”. nr 12/1967, s. 129-130, 1967. Warszawa: Instytut Wydawniczy "Nasza Księgarnia".
Zobacz też [edytuj]
Linki zewnętrzne [edytuj]
- Magnetrons (ang.)
- Kolekcja magnetronów w Virtual Valve Museum (ang.)
- US patent 2123728 Hans Erich Hollmann/Telefunken GmbH: „Magnetron“ filed November 27, 1935
