ম্যাগনেট্রন

গঠন গঠন

ক্যাথোড এবং অ্যানোড সিস্টেম

ম্যাগনেট্রনের মূল উপাদান হল ক্যাথোড এবং অ্যানোড। ক্যাথোড সাধারণত একটি গরম ক্যাথোড, যা উত্তপ্ত হলে ইলেকট্রন নির্গত করে। এই ইলেকট্রনগুলি ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা ত্বরান্বিত হয় এবং চলাচল শুরু করে। অ্যানোড হল একটি জটিল কাঠামো যার একাধিক অনুরণন গহ্বর রয়েছে। এই গহ্বরগুলি মাইক্রোওয়েভ শক্তি উৎপাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র এবং তাদের আকার এবং আকৃতি মাইক্রোওয়েভের ফ্রিকোয়েন্সি এবং শক্তিকে প্রভাবিত করে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ গৃহস্থালী মাইক্রোওয়েভ ওভেন ম্যাগনেট্রনে, অ্যানোড রেজোন্যান্ট গহ্বরগুলি প্রায় 2450 MHz মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করার জন্য সঠিকভাবে ডিজাইন করা হয়। এই ফ্রিকোয়েন্সির ফলে জলের অণুর মতো মেরু অণুগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পিত হয়, যার ফলে খাবার গরম হয়।

চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবস্থা

চৌম্বক ক্ষেত্র ম্যাগনেট্রনের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য একটি অপরিহার্য উপাদান। স্থায়ী চুম্বক বা তড়িৎচুম্বক দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপন্ন হয়। যখন ম্যাগনেট্রন কাজ করে, তখন চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক ইলেকট্রন নির্গমনের দিকের সাথে লম্ব থাকে। চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে ইলেকট্রনগুলি ঘূর্ণন গতিতে চলে, যা ইলেকট্রন এবং অনুরণিত গহ্বরের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সক্ষম করে, যার ফলে গহ্বরগুলি মাইক্রোওয়েভ তৈরি করতে উত্তেজিত হয়।

উদাহরণস্বরূপ, শিল্প উচ্চ-শক্তির ম্যাগনেট্রনগুলিতে, একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনের গতির গতিপথকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা ইলেকট্রন এবং অনুরণিত গহ্বরের মধ্যে আরও দক্ষ মিথস্ক্রিয়া নিশ্চিত করে। এর ফলে মাইক্রোওয়েভ গরম করা এবং শুকানোর মতো শিল্প প্রক্রিয়াগুলির জন্য উচ্চ-শক্তির মাইক্রোওয়েভ তৈরি হয়।

কাজের নীতি

ইলেকট্রন নির্গমন এবং প্রাথমিক গতি

যখন ক্যাথোডকে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, তখন এটি ইলেকট্রন নির্গত করতে শুরু করে। এই ইলেকট্রনগুলি ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা ত্বরান্বিত হয় এবং অ্যানোডের দিকে অগ্রসর হয়। একই সময়ে, চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতির কারণে, ইলেকট্রনগুলি তাদের গতির সময় লরেন্টজ বল দ্বারা বিচ্যুত হয়।

এটি সহজভাবে বোঝার জন্য, কল্পনা করুন যে ইলেকট্রনগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে একটি সরলরেখায় চলাচল করবে। তবে, চৌম্বক ক্ষেত্র একটি "নির্দেশিকা" হিসাবে কাজ করে, যার ফলে ইলেকট্রনের গতিপথ একটি সর্পিল গতিতে বাঁকায়।

মাইক্রোওয়েভ উৎপাদন প্রক্রিয়া

অ্যানোড অনুরণিত গহ্বরের মধ্যে ইলেকট্রনগুলি চলাচলের সময়, তারা ক্রমাগত গহ্বরের তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে যোগাযোগ করে। ইলেকট্রনের গতির শক্তি গহ্বরগুলিতে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে গহ্বরের ভিতরে তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, অবশেষে একটি স্থিতিশীল মাইক্রোওয়েভ দোলন তৈরি করে।

অনুরণিত গহ্বরগুলি "শক্তি পরিবর্ধক" এর মতো কাজ করে। গহ্বরের ভিতরে ইলেকট্রনের গতির শক্তি জমা হয়। যখন কিছু শর্ত পূরণ হয়, তখন মাইক্রোওয়েভ তৈরি হয় এবং ম্যাগনেট্রনের (সাধারণত ওয়েভগাইড সংযোগ) আউটপুট প্রান্ত থেকে বেরিয়ে আসে। এই মাইক্রোওয়েভগুলি তখন বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়।

আবেদন ক্ষেত্র

গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি – মাইক্রোওয়েভ ওভেন

ম্যাগনেট্রন মাইক্রোওয়েভ ওভেনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি এমন মাইক্রোওয়েভ তৈরি করে যা দ্রুত খাবার গরম করতে পারে। মাইক্রোওয়েভ ওভেনে ম্যাগনেট্রন দ্বারা উৎপাদিত মাইক্রোওয়েভের ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত 2450 MHz হয়। মাইক্রোওয়েভের এই ফ্রিকোয়েন্সি কার্যকরভাবে খাবারে জল এবং চর্বি অণুর মতো মেরু অণুগুলিকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পিত করতে পারে। অণুগুলির মধ্যে ঘর্ষণ তাপ উৎপন্ন করে, যার ফলে দ্রুত গরম হয়।

উদাহরণস্বরূপ, এক কাপ দুধ গরম করতে মাত্র কয়েক মিনিট সময় লাগে এবং দুধ উপযুক্ত পানীয় তাপমাত্রায় পৌঁছাতে পারে। তাছাড়া, মাইক্রোওয়েভ ওভেন সাধারণত খাবার তুলনামূলকভাবে সমানভাবে গরম করে, যা মানুষের খাবার গরম করার জন্য দৈনন্দিন চাহিদা পূরণের একটি সুবিধাজনক এবং দ্রুত উপায় প্রদান করে।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

মাইক্রোওয়েভ গরম করা এবং শুকানো: শিল্প উৎপাদনে, ম্যাগনেট্রন দ্বারা উৎপাদিত মাইক্রোওয়েভ বিভিন্ন উপকরণ গরম এবং শুকানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কাঠ প্রক্রিয়াকরণ শিল্পে, কাঠের মাইক্রোওয়েভ শুকানোর ফলে শুকানোর সময় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, উৎপাদন দক্ষতা উন্নত হয় এবং শুকানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন কাঠের বিকৃতি এবং ফাটল কমানো যায়। রাসায়নিক কাঁচামাল শুকানোর জন্য, মাইক্রোওয়েভ গরম করার ফলে দ্রুত এবং অভিন্ন শুকানোর প্রভাব অর্জন করা যায়, যার ফলে পণ্যের গুণমান উন্নত হয়।

মাইক্রোওয়েভ যোগাযোগ: প্রাথমিক মাইক্রোওয়েভ যোগাযোগ ব্যবস্থায়, ম্যাগনেট্রনগুলিও ভূমিকা পালন করত। তারা মাইক্রোওয়েভ সংকেত উৎস হিসেবে কাজ করতে পারত এবং দীর্ঘ দূরত্বের যোগাযোগ অর্জনের জন্য ওয়েভগাইড এবং অন্যান্য ট্রান্সমিশন ডিভাইসের মাধ্যমে মাইক্রোওয়েভ সংকেত গ্রহণকারী প্রান্তে প্রেরণ করা হত। তবে, সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের বিকাশের সাথে সাথে, মাইক্রোওয়েভ যোগাযোগে অন্যান্য ধরণের মাইক্রোওয়েভ উৎস এখন আরও বেশি ব্যবহৃত হচ্ছে।

রাডার সিস্টেম

কিছু সাধারণ রাডার সিস্টেমে ম্যাগনেট্রনগুলিকে মাইক্রোওয়েভ উৎস হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন মাইক্রোওয়েভ পালস তৈরি করতে পারে, যা অ্যান্টেনা দ্বারা নির্গত হয়। যখন এই পালসগুলি লক্ষ্য বস্তুর মুখোমুখি হয়, তখন এগুলি প্রতিফলিত হয়। রাডার গ্রহণকারী সিস্টেম লক্ষ্য বস্তুর অবস্থান, গতি এবং অন্যান্য তথ্য নির্ধারণের জন্য প্রতিফলিত মাইক্রোওয়েভ সংকেত সনাক্ত করে।

উদাহরণস্বরূপ, কিছু ছোট-স্কেল আবহাওয়া রাডার বা স্বল্প-পরিসরের নজরদারি রাডার সিস্টেমে, ম্যাগনেট্রন লক্ষ্য সনাক্তকরণ ফাংশন অর্জনের জন্য পর্যাপ্ত মাইক্রোওয়েভ শক্তি সরবরাহ করতে পারে।