Принцип роботи і пристрій магнетрона

Магнетрони застосовуються для отримання коливань високої частоти. Вони незамінні в електроніці і радіотехніці; встановлюються в радіолокаційних стація, для високочастотного нагріву, для прискорення заряджених частинок. В основі дії магнетрона лежить взаємодія сильних електричних і магнітних полів, результатом чого є генерація коливань високих частот. Найбільш популярних видом магнетрона є багаторезонаторний магнетрон.

Конструкція багаторезонаторного магнетрона

його про

сновой є анодний блок, який представляє собою товстостінний порожнистий мідний циліндр, в стінках якого вирізані порожнини, сполучені з центральним простором щілинами. Ці порожнини представляють собою кільцеву систему об’ємних резонаторів.

У центрі анодного блоку висвердлите широке круглий отвір, через який підключається джерело живлення за допомогою спеціальних висновків до катода (підігрівається нитка розжарення), який проходить уздовж центральної осі анода. Висновок високочастотних коливань встановлюється в одному з резонаторів. Торці циліндра герметично закриті мідними кришками, а всередині забезпечується вакуум високого ступеня. Ефективне охолодження блоку забезпечується ребристими радіаторами, розташованими на його поверхні.

Принцип дії магнетрона

Весь анодний блок встановлюється в сильне магнітне поле, яке створюється постійними магнітами. Між катодом і анодом встановлюється високий електрична напруга, при цьому позитивний полюс прикладається до анода. Електрони, що вилітають з катода під дією електричного поля, рухаються в радіальному напрямку до анода, проте під впливом магнітного поля змінюють траєкторію руху.

При певних величинах магнітного і електричного полів вдається домогтися такого стану, коли електрони, описуючи окружність, в результаті пройшовши поруч з анодом, знову повертаються на катод, а на анод потрапляє тільки незначна частина вилетіли електронів. Велика частина їх повертається назад в область катода.

При деяких умовах динамічної рівноваги, що повертаються в область катода електрони замінюються вилетіли знову. Оскільки електрони постійно переміщаються від катода до анода, біля останнього поруч зі щілинами об’ємних резонаторів встановлюється постійно обертається заряд кільцеподібної форми. У міру руху по колу центральної порожнини анодного блоку електрони збуджують в кожному резонаторі незгасаючі високочастотні коливання.

Виводяться ці коливання за допомогою витка проводів, розташованого в порожнині одного з резонаторів, які потім передаються в коаксіальну лінію або хвилевід.

Ссылка на основную публикацию