Магнетрон

Структура курамы

Катод жана анод системасы

Магнетрондун негизги компоненттери катод жана анод болуп саналат. Катод адатта ысык катод болуп саналат, ал ысытылганда электрондорду чыгарат. Бул электрондор катод менен аноддун ортосундагы электр талаасы тарабынан ылдамдалат жана кыймылдай баштайт. Анод бир нече резонанстык көңдөйлүү татаал түзүлүш. Бул көңдөйлөр микротолкундар энергиясын өндүрүү үчүн негизги аймактар ​​болуп саналат жана алардын өлчөмү жана формасы микротолкундардын жыштыгына жана кубаттуулугуна таасир этет.

Мисалы, кадимки микротолкундуу мештин магнетронунда аноддук резонанстык көңдөйлөр 2450 МГц тегерегинде микротолкундуу жыштыкты жаратуу үчүн так иштелип чыккан. Бул жыштык суунун молекулалары сыяктуу полярдык молекулалардын жогорку жыштыктарда титиреп, тамакты ысытат.

Магниттик талаа системасы

Магнитрондун нормалдуу иштеши үчүн магнит талаасы маанилүү фактор болуп саналат. Магнит талаасы туруктуу магниттер же электромагниттер тарабынан түзүлөт. Магнетрон иштеп жатканда магнит талаасынын багыты электрон эмиссиясынын багытына перпендикуляр болот. Электрондор магнит талаасынын таасири астында айлануу кыймылында кыймылдашат, бул электрондор менен резонанстык көңдөйлөрдүн ортосундагы өз ара аракеттенүүнү камсыз кылат, ошону менен көңдөйлөрдү козгоп, микротолкундарды пайда кылат.

Мисалы, өнөр жайлык жогорку кубаттуу магнетрондордо күчтүү магнит талаасы электрондордун кыймылынын траекториясын так башкара алат, электрондор менен резонанстык көңдөйлөрдүн ортосундагы эффективдүү өз ара аракеттенүүнү камсыз кылат. Бул микротолкундуу жылытуу жана кургатуу сыяктуу өнөр жай процесстери үчүн жогорку кубаттуулуктагы микротолкундардын пайда болушуна алып келет.

Иштөө принциби

Электрондук эмиссия жана баштапкы кыймыл

Катод белгилүү бир температурага чейин ысытылганда электрондорду чыгара баштайт. Бул электрондор катод менен аноддун ортосундагы электр талаасынын таасири менен тездетилип, анодго карай жылышат. Ошол эле учурда магнит талаасынын болушуна байланыштуу электрондор кыймыл учурунда Лоренц күчү менен четтеп кетет.

Муну жөнөкөй түшүнүү үчүн электрондор электр талаасында түз сызыкта кыймылдайт деп элестетиңиз. Бирок магнит талаасы электрондордун траекториясынын спиралдык кыймылга ийилишине себеп болгон «багытчы» ролду ойнойт.

Микротолкундарды түзүү процесси

Электрондор аноддук резонанстык көңдөйлөрдүн ортосунда кыймылдаганда, алар көңдөйлөрдүн электромагниттик талаасы менен үзгүлтүксүз аракеттенишет. Электрондордун кыймылынын энергиясы көңдөйлөргө өтүп, көңдөйлөрдүн ичиндеги электромагниттик талаанын энергиясы тынымсыз көбөйүп, акыры микротолкундардын туруктуу термелүүсүн пайда кылат.

Резонанстык көңдөйлөр “энергияны күчөткүч” сыяктуу иштейт. Электрондордун кыймылынын энергиясы көңдөйлөрдүн ичинде топтолот. Белгилүү шарттар аткарылганда микротолкундар пайда болуп, магнетрондун чыгыш учунан (көбүнчө толкун өткөргүч байланышы) чыгат. Бул микротолкундар кийин ар кандай колдонмолордо колдонулат.

Колдонмо талаалары

Тиричилик техникасы – Микротолкундуу мештер

Магнетрон микротолкундуу мештердин негизги компоненти болуп саналат. Ал тамакты тез ысыта ала турган микротолкундарды жаратат. Микротолкундуу меште магнетрон тарабынан өндүрүлгөн микротолкундар адатта 2450 МГц жыштыгына ээ. Микротолкундардын бул жыштыгы тамак-аштагы суу жана май молекулалары сыяктуу полярдык молекулаларды жогорку жыштыктарда титиретиши мүмкүн. Молекулалардын ортосундагы сүрүлүү жылуулукту пайда кылып, муну менен тез ысытууну камсыз кылат.

Мисалы, бир чыны сүттү жылытуу бир нече мүнөттү талап кылат жана сүт ылайыктуу ичүүчү температурага жетиши мүмкүн. Мындан тышкары, микротолкундуу мештер жалпысынан тамакты салыштырмалуу бирдей жылытып, адамдардын тамак-ашты жылытууга болгон күнүмдүк керектөөлөрүн канааттандыруунун ыңгайлуу жана тез жолун камсыздайт.

Өнөр жай колдонмолору

Микротолкундар менен жылытуу жана кургатуу: өнөр жай өндүрүшүндө магнетрондор тарабынан пайда болгон микротолкундар ар кандай материалдарды жылытуу жана кургатуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Мисалы, жыгачты кайра иштетүү өнөр жайында жыгачты микротолкундар менен кургатуу кургатуу убактысын бир топ кыскартууга, өндүрүштүн эффективдүүлүгүн жогорулатууга жана кургатуу процессинде жыгачтын деформациясын жана жарылып кетүүсүн азайтууга мүмкүндүк берет. Химиялык чийки затты кургатуу үчүн микротолкундар менен жылытуу тез жана бирдей кургатуу эффекттерине жетишип, продукциянын сапатын жакшыртат.

Микротолкундуу байланыш: алгачкы микротолкундуу байланыш системаларында магнетрондор да роль ойногон. Алар микротолкундуу сигнал булактары катары кызмат кыла алат, ал эми микротолкундар сигналдары алыскы байланышка жетүү үчүн толкун өткөргүчтөр жана башка өткөргүч түзүлүштөр аркылуу кабыл алуучу тарапка жеткирилген. Бирок, жарым өткөргүчтөр технологиясы жана башка тармактардын өнүгүшү менен, микротолкундуу булактардын башка түрлөрү азыр микротолкундуу байланышта көбүрөөк колдонулат.

Радар системалары

Магнетрондор кээ бир жөнөкөй радар системаларында микротолкундуу булактар ​​катары да колдонулушу мүмкүн. Алар антенналар чыгарган жогорку кубаттуу микротолкундуу импульстарды чыгара алышат. Бул импульстар максаттуу объекттерге жолукканда, алар кайра чагылдырылат. Радиолокацияларды кабыл алуу системасы чагылдырылган микротолкундуу сигналдарды аныктап, максаттуу объекттердин абалын, ылдамдыгын жана башка маалыматты аныктайт.

Мисалы, кээ бир чакан масштабдагы аба ырайынын радарларында же кыска аралыктагы байкоочу радар системаларында магнетрондор максатты аныктоо функцияларына жетишүү үчүн жетиштүү микротолкундуу кубаттуулукту камсыздай алат.