Магнетрон

Структура составы

Катод һәм анод системасы

Магнетронның төп компонентлары - катод һәм анод. Катод гадәттә кайнар катод, ул җылытылганда электроннар чыгара. Бу электроннар катод һәм анод арасындагы электр кыры белән тизләнә һәм хәрәкәтләнә башлый. Анод - күп резонанслы куышлыклары булган катлаулы структура. Бу куышлыклар микродулкынлы энергия җитештерү өчен төп өлкәләр булып тора, һәм аларның зурлыгы һәм формасы микродулкынлы дулкыннарның ешлыгына һәм куәтенә тәэсир итә.

Мәсәлән, гадәти көнкүреш микродулкынлы мич магнетронында анод резонанслы куышлыклары якынча 2450 МГц микродулкынлы ешлык тудырырлык итеп эшләнгән. Бу ешлык су молекулалары кебек поляр молекулаларның югары ешлыкларда тибрәнүенә китерә, шуның белән ризыкны җылыта.

Магнит кыры системасы

Магнит кыры магнетронның нормаль эшләве өчен мөһим фактор булып тора. Магнит кыры даими магнитлар яки электромагнитлар белән барлыкка килә. Магнетрон эшләгәндә, магнит кыры юнәлеше электроннарның нурланыш юнәлешенә перпендикуляр була. Электроннар магнит кыры йогынтысында әйләнү хәрәкәтендә хәрәкәт итәләр, бу электроннар һәм резонанс куышлыклары арасындагы үзара бәйләнешне тәэмин итә, шуның белән куышлыкларны микродулкыннар барлыкка китерү өчен кузгаталар.

Мәсәлән, сәнәгатьтә югары куәтле магнетроннарда көчле магнит кыры электрон хәрәкәтенең траекториясен төгәл контрольдә тота ала, электроннар һәм резонанс куышлыклары арасында нәтиҗәлерәк үзара бәйләнешне тәэмин итә. Бу микродулкынлы җылыту һәм киптерү кебек сәнәгать процесслары өчен югары куәтле микродулкынлы мичләр барлыкка китерүгә китерә.

Эш принцибы

Электроннарның эмиссиясе һәм башлангыч хәрәкәт

Катод билгеле бер температурага кадәр җылытылгач, ул электроннар чыгара башлый. Бу электроннар катод һәм анод арасындагы электр кыры белән тизләнә һәм анодка таба хәрәкәт итә. Шул ук вакытта, магнит кыры булу сәбәпле, электроннар хәрәкәт вакытында Лоренц көче белән читкә тайпыла.

Моны гади генә аңлау өчен, электроннарның электр кырында туры сызык буенча хәрәкәт итүен күз алдыгызга китерегез. Ләкин магнит кыры "юл күрсәткеч" булып хезмәт итә, бу электроннарның траекториясен спираль хәрәкәткә әйләндерә.

Микродулкынлы генерацияләү процессы

Электроннар анод резонанслы куышлыклар арасында хәрәкәт иткәндә, алар куышлыкларның электромагнит кыры белән өзлексез үзара бәйләнештә торалар. Электроннарның хәрәкәт энергиясе куышлыкларга күчерелә, бу куышлыклар эчендәге электромагнит кыр энергиясенең өзлексез артуына китерә, нәтиҗәдә тотрыклы микродулкынлы тирбәнеш барлыкка килә.

Резонанс куышлыклары "энергия көчәйткече" кебек эшли. Электроннар хәрәкәте энергиясе куышлыклар эчендә туплана. Билгеле бер шартлар үтәлгәндә, микродулкыннар барлыкка килә һәм магнетронның чыгу очыннан (гадәттә дулкын үткәргеч тоташтыргычтан) чыга. Аннары бу микродулкыннар төрле кулланылышларда кулланыла.

Кушымта кырлары

Көнкүреш техникасы – Микродулкынлы мичләр

Магнетрон - микродулкынлы мичләрнең төп компоненты. Ул ризыкны тиз җылыта ала торган микродулкынлы мичләр барлыкка китерә. Микродулкынлы мичтә магнетрон тарафыннан җитештерелә торган микродулкынлы мичләрнең ешлыгы гадәттә 2450 МГц тәшкил итә. Бу микродулкынлы мичләр ешлыгы ризыктагы су һәм май молекулалары кебек поляр молекулаларның югары ешлыкларда тибрәнүенә китерә ала. Молекулалар арасындагы ышкылу җылылык барлыкка китерә, шуның белән тиз җылынуга ирешә.

Мәсәлән, бер стакан сөтне җылыту берничә минут кына вакыт ала, һәм сөт эчәр өчен яраклы температурага җитә ала. Моннан тыш, микродулкынлы мичләр, гадәттә, ризыкны чагыштырмача тигез җылыта, кешеләрнең ризыкны җылытуга көндәлек ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен уңайлы һәм тиз ысул тәкъдим итә.

Сәнәгать кулланылышы

Микродулкынлы җылыту һәм киптерү: Сәнәгать җитештерүендә магнетроннар тарафыннан җитештерелгән микродулкынлы мичләр төрле материалларны җылыту һәм киптерү өчен кулланылырга мөмкин. Мәсәлән, агач эшкәртү сәнәгатендә агачны микродулкынлы киптерү киптерү вакытын сизелерлек кыскартырга, җитештерү нәтиҗәлелеген арттырырга һәм киптерү процессында агачның деформациясен һәм ярылуын киметергә мөмкин. Химик чималны киптерү өчен микродулкынлы җылыту тиз һәм бердәм киптерү эффектларына ирешә ала, продукт сыйфатын яхшырта.

Микродулкынлы элемтә: Баштагы микродулкынлы элемтә системаларында магнетроннар да роль уйнаган. Алар микродулкынлы сигнал чыганаклары булып хезмәт итә алганнар, һәм микродулкынлы сигналлар кабул итүче якка дулкын үткәргечләр һәм башка тапшыру җайланмалары аша ерак араларга элемтәгә ирешү өчен тапшырылган. Ләкин, ярымүткәргеч технологиясе һәм башка өлкәләр үсеше белән, хәзер микродулкынлы элемтәдә башка төр микродулкынлы чыганаклар ешрак кулланыла.

Радар системалары

Магнетроннарны кайбер гади радар системаларында микродулкын чыганаклары буларак та кулланырга мөмкин. Алар антенналар тарафыннан чыгарыла торган югары куәтле микродулкын импульсларын барлыкка китерә ала. Бу импульслар максатлы объектлар белән очрашкач, алар кире чагылыш таба. Радар кабул итү системасы чагылган микродулкын сигналларын ачыклап, максатлы объектларның урнашуын, тизлеген һәм башка мәгълүматын билгели.

Мәсәлән, кайбер кечкенә масштаблы һава торышы радарларында яки кыска диапазонлы күзәтү радар системаларында магнетроннар максатларны ачыклау функцияләренә ирешү өчен җитәрлек микродулкынлы энергия бирә ала.