Sfondo e componenti
Magnetron o cavità magnetron sono dispositivi progettati per creare tensioni elevate, solitamente dalle correnti da una presa a muro standard. Nel 1940, Henry Boot e John Randall sviluppato un magnetron della cavità, che era più efficiente rispetto all'inizio del due-palo magnetron. Questi magnetron in primo luogo sono stati impiegati come generatori di frequenza a microonde in tecnologia radar aereo di combattente e da allora sono stati impiegati in applicazioni commerciali e industriali.
Il disegno della cavità magnetron varia, ma tutti condividono alcuni componenti universali. Il componente principale di magnetron è l'Assemblea di catodo filamento, che è tenuto fermo da pesanti, cavi rigidi. L'anodo è un cilindro che presenta una zona centrale di cava dove risiede il catodo. Ha anche nelle zone cave (la cui forma varia) nel corpo dell'anodo che vengono chiamati cavità di risonanza. Queste cavità determinano che la frequenza del magnetron genera. Il metallo tra le cavità sono denominati alette di anodo. Ci sono magneti applicate intorno l'anodo per fornire un campo magnetico oppositional. Il componente finale è l'antenna che viene utilizzato per indirizzare l'energia RF generata in Guida d'onda (una custodia in metallo).
Elettrici e magnetici
In sostanza, per il magnetron funzionare, un flusso di elettroni deve muoversi tra il catodo e l'anodo, ma in modo curvo. Questo è dove i campi elettrici e magnetici entrano in gioco. Gli elettroni si allontana di potenziale negativo verso potenziale positivo (dal catodo all'anodo) e la forza applicata agli elettroni durante questo processo sarà proporzionale alla forza del campo elettrico. Tuttavia, senza un campo magnetico, gli elettroni sarebbero solo si muovono in linea retta. Il campo magnetico prodotto da magneti permanenti esercita una forza che richiede gli elettroni a muoversi a un angolo retto con la direzione del campo stesso e il percorso degli elettroni. In altre parole, se gli elettroni si muovono orizzontalmente verso l'anodo (a causa del campo elettrico) e il campo magnetico è verticale (dall'alto al basso), gli elettroni saranno costretti a muoversi lateralmente. Le interazioni forza gli elettroni a muoversi in modo curvo nello spazio aperto tra il catodo e l'anodo, ma inevitabilmente verso l'anodo.
Aggiunta di potenza
Per avviare il magnetron, viene alimentato il catodo filamento. Come il filamento/catodo si riscalda, esso inizi ad emettere gli elettroni negativamente caricati. Più alta la tensione applicata i più elettroni che vengono emessi. Altrettanto importante, il catodo genera un campo negativo che diventa più forte la tensione più utilizzato. Questo campo negativo respinge gli elettroni negativamente caricati verso l'anodo. Gli elettroni che sono in viaggio lontano da catodo ritrovarvi con il campo magnetico, che li costringe a curva. Questa vorticosa massa di elettroni è denominata campo di carica spaziale. Efficacemente, gli elettroni formano un motivo di raggiera che impatta le alette di anodo. Questi impatti progressivi è istituito da una corrente alternata all'interno delle camere di risonanza dell'anodo che corrispondono alla frequenza che gli alloggiamenti sono progettati per produrre.