Magnetron

Struktura tarkibi

Katod va anod tizimi

Magnitronning asosiy komponentlari katod va anoddir. Katod odatda issiq katod bo'lib, qizdirilganda elektronlarni chiqaradi. Bu elektronlar katod va anod orasidagi elektr maydon tomonidan tezlashadi va harakatlana boshlaydi. Anod bir nechta rezonansli bo'shliqlarga ega bo'lgan murakkab tuzilishdir. Ushbu bo'shliqlar mikroto'lqinli energiya ishlab chiqarishning asosiy joylari bo'lib, ularning hajmi va shakli mikroto'lqinlarning chastotasi va kuchiga ta'sir qiladi.

Misol uchun, oddiy mikroto'lqinli pechning magnetronida anodli rezonansli bo'shliqlar 2450 MGts atrofida mikroto'lqinli chastotani yaratish uchun aniq mo'ljallangan. Bu chastota suv molekulalari kabi qutbli molekulalarning yuqori chastotalarda tebranishiga olib keladi va shu bilan ovqatni isitadi.

Magnit maydon tizimi

Magnit maydon magnetronning normal ishlashi uchun muhim omil hisoblanadi. Magnit maydon doimiy magnitlar yoki elektromagnitlar tomonidan ishlab chiqariladi. Magnitron ishlayotganda magnit maydon yo'nalishi elektron emissiya yo'nalishiga perpendikulyar bo'ladi. Elektronlar magnit maydon ta'sirida aylanish harakatida harakat qiladi, bu elektronlar va rezonansli bo'shliqlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni ta'minlaydi va shu bilan mikroto'lqinlarni hosil qilish uchun bo'shliqlarni qo'zg'atadi.

Misol uchun, sanoatning yuqori quvvatli magnetronlarida kuchli magnit maydon elektronlar harakatining traektoriyasini aniq nazorat qilishi mumkin, bu elektronlar va rezonans bo'shliqlari o'rtasidagi yanada samarali o'zaro ta'sirni ta'minlaydi. Bu mikroto'lqinli isitish va quritish kabi sanoat jarayonlari uchun yuqori quvvatli mikroto'lqinlarni ishlab chiqarishga olib keladi.

Ishlash printsipi

Elektron emissiyasi va dastlabki harakati

Katod ma'lum bir haroratgacha qizdirilsa, u elektronlarni chiqara boshlaydi. Bu elektronlar katod va anod orasidagi elektr maydon tomonidan tezlashadi va anod tomon harakatlanadi. Shu bilan birga, magnit maydon mavjudligi sababli, elektronlar harakati davomida Lorentz kuchi ta'sirida burilib ketadi.

Buni oddiy tushunish uchun elektronlar elektr maydonida to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanishini tasavvur qiling. Biroq, magnit maydon elektronlar traektoriyasining spiral harakatga egilishiga olib keladigan "yo'riqnoma" vazifasini bajaradi.

Mikroto'lqinli pechni yaratish jarayoni

Elektronlar anodli rezonansli bo'shliqlar orasida harakat qilganda, ular bo'shliqlarning elektromagnit maydoni bilan doimiy ravishda o'zaro ta'sir qiladi. Elektronlar harakatining energiyasi bo'shliqlarga o'tkaziladi, bu bo'shliqlar ichidagi elektromagnit maydon energiyasining uzluksiz o'sishiga olib keladi va oxir-oqibat barqaror mikroto'lqinli tebranish hosil qiladi.

Rezonansli bo'shliqlar "energiya kuchaytirgichi" kabi ishlaydi. Elektronlar harakatining energiyasi bo'shliqlar ichida to'planadi. Muayyan shartlar bajarilganda, mikroto'lqinlar hosil bo'ladi va magnetronning chiqish uchidan (odatda to'lqin uzatuvchi ulanish) chiqariladi. Keyinchalik bu mikroto'lqinlar turli xil ilovalarda qo'llaniladi.

Ilova maydonlari

Maishiy texnika - Mikroto'lqinli pechlar

Magnitron mikroto'lqinli pechlarning asosiy komponentidir. U ovqatni tezda isitadigan mikroto'lqinlarni ishlab chiqaradi. Mikroto'lqinli pechda magnetron tomonidan ishlab chiqarilgan mikroto'lqinlar odatda 2450 MGts chastotaga ega. Mikroto'lqinlarning bunday chastotasi oziq-ovqat mahsulotidagi suv va yog 'molekulalari kabi qutbli molekulalarning yuqori chastotalarda tebranishiga olib kelishi mumkin. Molekulalar orasidagi ishqalanish issiqlik hosil qiladi va shu bilan tez isitishga erishiladi.

Misol uchun, bir stakan sutni isitish faqat bir necha daqiqa davom etadi va sut mos ichimlik haroratiga yetishi mumkin. Bundan tashqari, mikroto'lqinli pechlar odatda oziq-ovqatni nisbatan teng ravishda isitadi, bu esa odamlarning oziq-ovqat isitish uchun kundalik ehtiyojlarini qondirishning qulay va tezkor usulini ta'minlaydi.

Sanoat ilovalari

Mikroto'lqinli isitish va quritish: Sanoat ishlab chiqarishda magnetronlar tomonidan ishlab chiqarilgan mikroto'lqinlar turli materiallarni isitish va quritish uchun ishlatilishi mumkin. Misol uchun, yog'ochni qayta ishlash sanoatida yog'ochni mikroto'lqinli pechda quritish quritish vaqtini sezilarli darajada qisqartirishi, ishlab chiqarish samaradorligini oshirishi va quritish jarayonida yog'ochning deformatsiyasi va yorilishini kamaytirishi mumkin. Kimyoviy xom ashyoni quritish uchun mikroto'lqinli isitish tez va bir xil quritish effektiga erishishi, mahsulot sifatini yaxshilashi mumkin.

Mikroto'lqinli aloqa: Dastlabki mikroto'lqinli aloqa tizimlarida magnetronlar ham rol o'ynagan. Ular mikroto'lqinli signal manbalari bo'lib xizmat qilishi mumkin edi va uzoq masofali aloqaga erishish uchun mikroto'lqinli signallar to'lqin o'tkazgichlari va boshqa uzatish moslamalari orqali qabul qiluvchi tomonga uzatildi. Biroq, yarimo'tkazgich texnologiyasi va boshqa sohalarning rivojlanishi bilan mikroto'lqinli manbalarning boshqa turlari endi mikroto'lqinli aloqada ko'proq qo'llaniladi.

Radar tizimlari

Magnetronlardan ba'zi oddiy radar tizimlarida mikroto'lqinli manba sifatida ham foydalanish mumkin. Ular antennalar tomonidan chiqariladigan yuqori quvvatli mikroto'lqinli impulslarni yaratishi mumkin. Ushbu impulslar maqsadli ob'ektlarga duch kelganda, ular orqaga qaytariladi. Radarni qabul qilish tizimi maqsadli ob'ektlarning joylashuvi, tezligi va boshqa ma'lumotlarini aniqlash uchun aks ettirilgan mikroto'lqinli signallarni aniqlaydi.

Masalan, ba'zi kichik o'lchamli ob-havo radarlari yoki qisqa masofali kuzatuv radar tizimlarida magnetronlar maqsadni aniqlash funktsiyalariga erishish uchun etarli mikroto'lqinli quvvatni ta'minlashi mumkin.