മാഗ്നെട്രോൺ

ഘടന

കാഥോഡ്, ആനോഡ് സിസ്റ്റം

ഒരു മാഗ്നെട്രോണിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ കാഥോഡും ആനോഡും ആണ്. കാഥോഡ് സാധാരണയായി ഒരു ചൂടുള്ള കാഥോഡാണ്, ഇത് ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. കാഥോഡിനും ആനോഡിനും ഇടയിലുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഈ ഇലക്ട്രോണുകളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തി ചലിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. ഒന്നിലധികം അനുരണന അറകളുള്ള ഒരു സങ്കീർണ്ണ ഘടനയാണ് ആനോഡ്. മൈക്രോവേവ് ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള പ്രധാന മേഖലകളാണ് ഈ അറകൾ, അവയുടെ വലുപ്പവും ആകൃതിയും മൈക്രോവേവുകളുടെ ആവൃത്തിയെയും ശക്തിയെയും ബാധിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സാധാരണ ഗാർഹിക മൈക്രോവേവ് ഓവൻ മാഗ്നെട്രോണിൽ, ആനോഡ് റെസൊണന്റ് കാവിറ്റികൾ ഏകദേശം 2450 MHz മൈക്രോവേവ് ഫ്രീക്വൻസി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായി കൃത്യമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. ഈ ഫ്രീക്വൻസി ജല തന്മാത്രകൾ പോലുള്ള ധ്രുവ തന്മാത്രകളെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്നു, അതുവഴി ഭക്ഷണം ചൂടാക്കുന്നു.

കാന്തികക്ഷേത്ര സംവിധാനം

മാഗ്നെട്രോണിന്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിന് കാന്തികക്ഷേത്രം ഒരു അനിവാര്യ ഘടകമാണ്. സ്ഥിരമായ കാന്തങ്ങളോ വൈദ്യുതകാന്തികങ്ങളോ ആണ് കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. മാഗ്നെട്രോൺ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, കാന്തികക്ഷേത്ര ദിശ ഇലക്ട്രോൺ ഉദ്‌വമനത്തിന്റെ ദിശയ്ക്ക് ലംബമായിരിക്കും. കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ഭ്രമണ ചലനത്തിൽ നീങ്ങുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളും അനുരണന അറകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം സാധ്യമാക്കുന്നു, അതുവഴി അറകളെ മൈക്രോവേവ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, വ്യാവസായിക ഹൈ-പവർ മാഗ്നെട്രോണുകളിൽ, ശക്തമായ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് ഇലക്ട്രോൺ ചലനത്തിന്റെ പാത കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളും റെസൊണന്റ് അറകളും തമ്മിലുള്ള കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ ഇടപെടൽ ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇത് മൈക്രോവേവ് ചൂടാക്കൽ, ഉണക്കൽ തുടങ്ങിയ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്കായി ഉയർന്ന പവർ മൈക്രോവേവുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.

പ്രവർത്തന തത്വം

ഇലക്ട്രോൺ ഉദ്‌വമനവും പ്രാരംഭ ചലനവും

കാഥോഡ് ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, അത് ഇലക്ട്രോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. കാഥോഡിനും ആനോഡിനും ഇടയിലുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഈ ഇലക്ട്രോണുകളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തി ആനോഡിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. അതേസമയം, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം കാരണം, ഇലക്ട്രോണുകൾ അവയുടെ ചലന സമയത്ത് ലോറന്റ്സ് ബലത്താൽ വ്യതിചലിക്കപ്പെടുന്നു.

ഇത് ലളിതമായി മനസ്സിലാക്കാൻ, വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു നേർരേഖയിൽ സഞ്ചരിക്കുമെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. എന്നിരുന്നാലും, കാന്തികക്ഷേത്രം ഒരു "ഗൈഡ്" ആയി പ്രവർത്തിക്കുകയും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പാത ഒരു സർപ്പിള ചലനത്തിലേക്ക് വളയുകയും ചെയ്യുന്നു.

മൈക്രോവേവ് ജനറേഷൻ പ്രക്രിയ

ആനോഡ് റെസൊണന്റ് അറകൾക്കിടയിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ നീങ്ങുമ്പോൾ, അവ അറകളുടെ വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രവുമായി തുടർച്ചയായി ഇടപഴകുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം അറകളിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് അറകൾക്കുള്ളിലെ വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്ര ഊർജ്ജം തുടർച്ചയായി വർദ്ധിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഒടുവിൽ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള മൈക്രോവേവ് ആന്ദോളനം രൂപപ്പെടുന്നു.

റെസൊണന്റ് കാവിറ്റികൾ ഒരു "ഊർജ്ജ ആംപ്ലിഫയർ" പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം കാവിറ്റികൾക്കുള്ളിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു. ചില വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, മൈക്രോവേവുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയും മാഗ്നെട്രോണിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് അറ്റത്ത് നിന്ന് (സാധാരണയായി വേവ്ഗൈഡ് കണക്ഷൻ) പുറത്തുവരുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നീട് ഈ മൈക്രോവേവുകൾ വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ

വീട്ടുപകരണങ്ങൾ - മൈക്രോവേവ് ഓവനുകൾ

മൈക്രോവേവ് ഓവനുകളുടെ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് മാഗ്നെട്രോൺ. ഭക്ഷണം വേഗത്തിൽ ചൂടാക്കാൻ കഴിയുന്ന മൈക്രോവേവുകൾ ഇത് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു മൈക്രോവേവ് ഓവനിൽ മാഗ്നെട്രോൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മൈക്രോവേവുകൾക്ക് സാധാരണയായി 2450 MHz ആവൃത്തിയുണ്ട്. മൈക്രോവേവുകളുടെ ഈ ആവൃത്തി ഭക്ഷണത്തിലെ വെള്ളം, കൊഴുപ്പ് തന്മാത്രകൾ തുടങ്ങിയ ധ്രുവ തന്മാത്രകളെ ഉയർന്ന ആവൃത്തികളിൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ ഫലപ്രദമായി കാരണമാകും. തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ഘർഷണം താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതുവഴി ദ്രുതഗതിയിലുള്ള താപനം കൈവരിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കപ്പ് പാൽ ചൂടാക്കാൻ കുറച്ച് മിനിറ്റുകൾ മാത്രമേ എടുക്കൂ, പാൽ കുടിക്കാൻ അനുയോജ്യമായ താപനിലയിലെത്തും. മാത്രമല്ല, മൈക്രോവേവ് ഓവനുകൾ സാധാരണയായി ഭക്ഷണം താരതമ്യേന തുല്യമായി ചൂടാക്കുന്നു, ഇത് ആളുകളുടെ ദൈനംദിന ഭക്ഷണം ചൂടാക്കാനുള്ള ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനുള്ള സൗകര്യപ്രദവും വേഗത്തിലുള്ളതുമായ മാർഗം നൽകുന്നു.

വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

മൈക്രോവേവ് ചൂടാക്കലും ഉണക്കലും: വ്യാവസായിക ഉൽ‌പാദനത്തിൽ, മാഗ്നെട്രോണുകൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന മൈക്രോവേവുകൾ വിവിധ വസ്തുക്കൾ ചൂടാക്കാനും ഉണക്കാനും ഉപയോഗിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, മരപ്പണി വ്യവസായത്തിൽ, മരം മൈക്രോവേവിൽ ഉണക്കുന്നത് ഉണക്കൽ സമയം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ഉൽ‌പാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ഉണക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ വിറകിന്റെ രൂപഭേദം, വിള്ളൽ എന്നിവ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. രാസ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഉണക്കുന്നതിന്, മൈക്രോവേവ് ചൂടാക്കൽ വേഗത്തിലുള്ളതും ഏകീകൃതവുമായ ഉണക്കൽ ഫലങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

മൈക്രോവേവ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ: ആദ്യകാല മൈക്രോവേവ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, മാഗ്നെട്രോണുകളും ഒരു പങ്കു വഹിച്ചു. അവയ്ക്ക് മൈക്രോവേവ് സിഗ്നൽ സ്രോതസ്സുകളായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ദീർഘദൂര ആശയവിനിമയം നേടുന്നതിന് വേവ്ഗൈഡുകളും മറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഉപകരണങ്ങളും വഴി മൈക്രോവേവ് സിഗ്നലുകൾ സ്വീകരിക്കുന്ന ഭാഗത്തേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെട്ടു. എന്നിരുന്നാലും, അർദ്ധചാലക സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും മറ്റ് മേഖലകളുടെയും വികാസത്തോടെ, മറ്റ് തരത്തിലുള്ള മൈക്രോവേവ് സ്രോതസ്സുകൾ ഇപ്പോൾ മൈക്രോവേവ് ആശയവിനിമയത്തിൽ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

റഡാർ സിസ്റ്റങ്ങൾ

ചില ലളിതമായ റഡാർ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ മാഗ്നെട്രോണുകളെ മൈക്രോവേവ് സ്രോതസ്സുകളായി ഉപയോഗിക്കാം. ആന്റിനകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഉയർന്ന പവർ മൈക്രോവേവ് പൾസുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ അവയ്ക്ക് കഴിയും. ഈ പൾസുകൾ ലക്ഷ്യ വസ്തുക്കളെ നേരിടുമ്പോൾ, അവ തിരികെ പ്രതിഫലിക്കുന്നു. ലക്ഷ്യ വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥാനം, വേഗത, മറ്റ് വിവരങ്ങൾ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കാൻ റഡാർ സ്വീകരിക്കുന്ന സംവിധാനം പ്രതിഫലിക്കുന്ന മൈക്രോവേവ് സിഗ്നലുകളെ കണ്ടെത്തുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ചില ചെറുകിട കാലാവസ്ഥാ റഡാറുകളിലോ ഹ്രസ്വ-ദൂര നിരീക്ഷണ റഡാർ സിസ്റ്റങ്ങളിലോ, മാഗ്നെട്രോണുകൾക്ക് ലക്ഷ്യ കണ്ടെത്തൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ മൈക്രോവേവ് പവർ നൽകാൻ കഴിയും.