Что такое магнетрон в микроволновке, как его проверить и починить

Быстрый нагрев, который сделал микроволновую печь такой популярной, возможен благодаря магнетрону. Когда он ломается, выходит из строя вся печь. Если вы можете найти магнетрон в микроволновке, любознательны и любите проверять сервисные центры на честность и компетентность, то эта статья для вас.

Что такое магнетрон

Это генератор сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения в печи. Электромагнитные волны, которые он излучает, нагревают продукты, приводя в движение молекулы воды в пище. Получается, что еда разогревается без теплового влияния извне. Поэтому рабочая температура в микроволновке не может превышать 100°С — точку кипения воды.

Как устроен

Тут можно вспомнить школьного физика, который справедливо говорил, что наука пригодится.

Принцип работы и схема этого электровакуумного диода напоминает обычную электрическую лампочку. Высокое напряжение подаётся к корпусу, который является катодом. Подключается питание, элементарные частицы — электроны — устремляются к аноду.

Из чего состоит анод? Медная гильза (цилиндр, трубка, лампа) с вакуумными секциями внутри и вольфрамовой нитью накала. По бокам расположены магниты, создающие магнитное поле и задающие спиралевидную траекторию движения частицам. Электроны, перемещаясь по резонатору с бешеной скоростью, возбуждают высокочастотные токи. Возникает мощный СВЧ-поток, который выходит в духовой шкаф через волновод (антенну). Защита устройства от перегревания обеспечивается алюминиевыми пластинами радиатора.

Если пища не греется, необходимо проверить магнетрон.

Основные неисправности

Во многих случаях магнетрон не поддаётся ремонту. Но прежде чем покупать новый, необходимо разобраться в причинах поломки. Возможно, удастся сэкономить, заменив всего одну деталь.

1. Разгерметизация. Требуется замена прибора. Без вакуума работать не будет.
2. Обрыв нити накала. Это как в лампочке — если перегорела, то навсегда.
3. Прогорел колпачок на антенне. Можно отремонтировать.
4. Вышла из строя магнитная система. Случается редко, но если лопнул верхний магнит, его можно заменить.
5. Закончился срок службы. Если прибор износился, его лучше поменять.
6. Нарушена ёмкость переходного конденсатора. Сервисные службы при такой поломке советуют замену всего магнетрона. Но, имея нужные инструменты, вы найдёте, чем заменить эту деталь.

Как видите, поправимых случаев мало, но они есть. Прежде чем начать ремонт, проверьте систему на работоспособность.

Диагностика

Внимание! Ни в коем случае не включайте в сеть прибор, который вы вытащили из корпуса печки! Это может нанести непоправимый вред вашему здоровью и окружающим. Перед тем как разобрать микроволновку, проверьте, как работает источник питания. Возможно, виновато слабое напряжение в электрической сети. Если питание соответствует норме, проведите тщательный осмотр с тестером.

Первая проверка на исправность — визуальная. Посмотрите, не сгорел ли колпачок антенны, нет ли деформации, пробоин, следов гари на корпусе, фильтре. Обратите внимание на целостность магнитов. Это поможет определить, где находится причина поломки. Если внешних признаков повреждения нет, можно прозвонить магнетрон мультиметром.

• Включите тестер, установите режим 200 Ом. Прикоснитесь щупами к выводам. Целостная обмотка оказывает низкое сопротивление (приблизительно 0,5 Ом), вы услышите писк или звон.
• Ничего не происходит — значит, оборвалась нить накала.

• Чтобы прозвонить проходной конденсатор тестером, настройте самый большой режим измерения. Одним щупом прикоснитесь к любому из контактов, а вторым — к корпусу. Если всё в порядке — ничего не произойдёт, прибор покажет «∞» — бесконечность.

Заряд пробивает на корпус? Скорее всего, повреждена ёмкость конденсатора.

Важно! Применение специальных аппаратов для диагностики не всегда гарантирует точность данных.

Как починить в домашних условиях

Самостоятельно вы можете поменять такие детали:

• колпачок антенны;
• проходной конденсатор.

Замена колпачка

Эту деталь можно купить на любом радиорынке, сделать самостоятельно из подходящего по диаметру электролитического конденсатора или напёрстка. Как это сделать:

1. Обесточьте печь, аккуратно снимите вилку питания.
2. Отсоедините крепления, вытащите устройство.
3. Проверьте колпачок. Если есть нагар, очистите мелкозернистой наждачной бумагой.
4. Колпачок пробит током, сгорел — нужно заменить.
5. Снимите его с антенны, проверьте её целостность. Если анод в порядке, прибор можно починить.
6. Установите новую деталь, вставьте магнетрон на место.

Меняем конденсатор

1. Снимите крышку фильтра.
2. Откусите кусачками контакты дросселей.
3. Сверлом (3 мм в диаметре) рассверлите отверстия вокруг конденсатора.
4. Достаньте из корпуса фильтра.
5. Отмотайте по одному витку у каждого дросселя. Это увеличит длину контакта.
6. Зачистите контакты с помощью наждачной бумаги, ножа.
7. Вставьте новый конденсатор в корпус фильтра на место старого, прикрутите болтами.
8. Соедините контакты так, чтобы не прикасались к стенкам коробки.
9. Закройте крышку.

Готово! Мы рассмотрели поломки, которые вы в состоянии исправить без вмешательства профессионалов. Но если магнетрон не подлежит ремонту, его нужно менять.

Как подобрать новый магнетрон

Прежде чем купить новый magnetron, изучите технические характеристики старого. На внешней стенке устройства есть этикетка с необходимой информацией: названием модели, мощностью, частотой, расположением клемм питания. Полную совместимость можно получить, выбирая модель, которая соответствует модели вашей СВЧ-печи. Потому что, если у вас «Самсунг» — то генератор марки LG не подойдёт по многим параметрам.

Модель	Мощность (Вт)	Размеры (мм)	Рабочая частота (МГц)
Daewoo Electronics
2м218	900	86*106,5*133,6	2 458
2м259	1 000	86*106,5*133,6	2 459
Rм228	900	86*106,5*133,6	2 459
2м254	900	86*106,5*133,6	2 459
2м248	900	86*106,5*133,6	2 459
Samsung
OM52S	600	72,8*110*121	2 465
OM75S	900	73,2*109*126	2 465
OM75P	900	80*127*133	2 465
OM80S	1 000	80*111*133	2 465
Panasonic
2м236-M42	900	93,2*127*133	2 460
2м261-M32	900	—	2 460
2м211A-M1	700	—	2 460
2м211A-M2	700	—	2 460
LG
2м213	700	73,2*109*126	2 460
2м214	900	80*127*133	2 460
2м226	900	93,2*127*133	2 460
2м236	900	93,2*127*133	2 460
2м246	1 100	93,2*127*133	2 460
2м257	1 500	93,2*127*133	2 460
2м278	2 000	120*128*170	2 460
2м285	3 000	120*128*192	2 460
2м286	1 100	93,2*127*133	2 460
2м290	3 000	120*128*192	2 460
Witol
2м217	600	86*106,5*133	2 460
2м218	900	86*106,5*133	2 460
2м219	950	86*106,5*133	2 460
2м301	200	86*106,5*133	2 460
2м311	200	86*106,5*133	2 460
2м312	300	86*106,5*133	2 460
2м313	300	86*106,5*133	2 460
2м315	600	86*106,5*133	2 460
2м319	1 050	86*106,5*133	2 460
2м339	950	86*106,5*133	2 460
2м343	1 500	86*106,5*133	2 460
2м363	1 500	86*106,5*133	2 460
2м369	1 050	86*106,5*133	2 460

Теперь у вас есть все данные, чтобы найти в поисковике браузера нужную модель, узнать, сколько стоит и где купить.

Подключение

Как подключить:

1. Вставьте новое устройство на место старого.
2. Надёжно вкрутите крепёжные болты (саморезы).
3. Соедините провода.
4. Прикрутите заднюю стенку печи.

Обладая необходимыми знаниями и умениями, можно починить даже сложную, на первый взгляд, электромагнитную систему. Но если вы чувствуете, что вам не хватает компетентности, — не рискуйте, доверьтесь профессионалам.

Почему выходит из строя магнетрон в микроволновке?

Микроволновая печь намного упрощает повседневную жизнь, обеспечивая быстрый разогрев или приготовление пищи. Ее принцип работы кардинально отличается от обычных духовых шкафов или варочных панелей. Тепловое воздействие оказывается не по поверхности, а по всему объему продукта. Это достигается особой технологией, заложенной в основу работы прибора. Для сохранения эффективной работы устройства необходимо соблюдать рекомендации производителя при пользовании микроволновой печкой.

Принцип работы микроволновой печи

Принцип работы микроволновой печи основан на процессе преобразования электромагнитного поля сверхвысокой частоты в тепловую энергию. При включении печки активируется работа магнетрона, генерирующего микроволны. Они передаются на антенну, излучающую электромагнитные волны в волновод. По волноводу электромагнитные волны проходит в рабочую камеру печи. Чтобы волны разогрели помещенные в печь продукты, в их составе необходимо наличие дипольных молекул.

Практически в любой пище этих молекул достаточно, особенно много их в воде. С одной стороны такие молекулы имеют отрицательный электрический заряд, с другой – положительный. Под действием электромагнитного поля молекулы начинают «выстраиваться», направляя положительный заряд в одну сторону, отрицательный – в другую. При смене полярности поля молекулы меняют направление на противоположное. Постоянное вращение молекул вызывает выделение тепла, служащего источником нагрева продуктов. Постепенно тепло из наружных слоев проникает внутрь, продукт прогревается полностью.

Что такое магнетрон

Магнетрон является основной деталью микроволновой печи. Этот элемент является генератором сверхвысокочастотного излучения. Излучаемые им волны приводят в движение молекулы воды в пище. При этом происходит нагрев продуктов. Схема магнетрона состоит из следующих основных деталей:

• анодного блока в виде толстостенного металлического цилиндра с отверстиями в стенках – резонаторами, образующими
• кольцевую колебательную систему;
• цилиндрического катода, со встроенным во внутреннюю полость подогревателем;
• электромагнита или внешнего магнита, создающего магнитное поле.

Принцип работы магнетрона похож на аналогичный процесс в обычной электрической лампе. На катод подается напряжение, под его действие электроны устремляются к аноду. Магниты, расположенные по бокам анода, задают спиралевидную траекторию движения частиц. При этом возбуждаются высокочастотные токи. Возникающий мощный СВЧ поток направляется в рабочую камеру через волновод.

Где он располагается

В большинстве моделей микроволновых печей магнетрон установлен по центру боковой или верхней панели за стенкой корпуса и подключается двумя контактами. При работе магнетрон кроме микроволн основной частоты излучает целый спектр побочных частот – гармоник. Для согласования магнетрона с рабочей камерой предусмотрен волновод. Он представляет собой металлическую трубу, фланцем закрепленную к магнетрону. Благодаря многократному отражению от стенок волновода волны паразитных частот взаимоуничтожаются или затухают, не дойдя до выхода.

Причины поломки

Если при включении микроволновой печи не происходит нагрев помещенных внутрь продуктов, скорее всего причина кроется в поломке магнетрона. При этом свет в рабочей камере может гореть, поворотный стол — вращаться. Как правило, магнетрон выходит из строя по причине своего естественного износа или нарушений пользователем правил эксплуатации прибора.

Разгерметизация

Поскольку магнетрон представляет по сути электровакуумный диод, то при отсутствии вакуума он функционировать не будет. Вакуум необходим, чтобы электроны могли беспрепятственно отделяться от раскаленного катода. Разгерметизированный магнетрон ремонту не подлежит, его необходимо заменить.

Повреждение колпачка

Колпачок магнетрона формирует емкостную электрическую связь между вибратором и стенками волновода и защищает место холодной сварки, которым «закрыли» трубку для вакуумирования – штенгель. При повреждении колпачка, особенно, если он оплавился или в нем образовалась дыра, его необходимо заменить. Если колпачок не пробит, а на нем просто образовался нагар, его можно попытаться очистить мелкозернистой наждачной бумагой. Для замены нужно подобрать колпачок или сделать его самостоятельно из электролитического конденсатора подходящего диаметра. Как правило, посадочные места у всех магнетронов одинаковые. Но, очень важно использовать колпачок нужной высоты – он не должен быть выше старого. Если не выдержать эти требования, может возникнуть дисбаланс всей системы и все равно придется менять полностью магнетрон.

Поврежден магнит

Анодный блок магнетрона находится между магнитами. Электромагниты или постоянные магниты создают магнитное поле, параллельное оси магнетрона. Создаваемое ими магнитное поле действует на электроны и отклоняет их на спиральную траекторию. В результате между анодом и катодом создается вращательное спиралевидное облако. При повреждении магнита ремонт магнетрона выполнить невозможно, требуется только полная замена. Единственным исключением является ситуация, когда лопнул верхний магнит. Его можно заменить на аналогичный. При этом не стоит доверять сомнительным рекомендациям в интернете о возможном восстановлении магнита путем склеивания.

Тотальный износ

Если микроволновая печь имеет длительный срок эксплуатации, все ее элементы физически изнашиваются. При этом возможно нарушение контактов электропроводки прибора, нарушение работы элементов управления, электронного модуля и других узлов. Также со временем повреждается внутреннее покрытие камеры. Эксплуатировать такую микроволновую печь нельзя, поскольку это является опасным. При появлении первых признаков тотального износа прибора целесообразно рассмотреть вопрос покупки новой микроволновой печи.

Проблемы с переходным конденсатором

Переходные конденсаторы вместе с дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧ излучения из магнетрона. Целостность конденсатора можно проверить, измерив сопротивление между корпусом магнетрона и выводами. Конденсатор работоспособен, если его сопротивление от нуля за несколько секунд вырастет до бесконечности. Пробой конденсатора вызовет выход из строя магнетрона. При наличие определенных навыков, можно попытаться заменить конденсатор. Для этого нужно снять крышку фильтра, откусить кусачками дроссельные контакты. Затем рассверлить отверстия вокруг конденсатора, используя сверло диаметром 3 мм. Достав фильтра из корпуса, отмотать по одному витку у каждого, увеличив при этом длину контакта. Потом нужно аккуратно зачистить ножом или наждачной бумагой контакты.

Вставив новый конденсатор в корпус фильтра, прикрутить его болтами. Затем соединить контакты, чтобы они не касались стенок коробки и закрыть крышку фильтра. При замене конденсаторов нельзя использовать обычный припой. В этом случае необходимо пользоваться тугоплавким припоем или использовать устройство для контактной сварки. Но, нужно понимать, что такие работы лучше доверить профессиональным мастерам. К тому же, оптимальным выходом, в этом случае будет все же полная замена магнетрона.

Обрыв нити

При обрыве нити накала магнетрона элемент ремонту не подлежит. В таких ситуациях требуется только полная замена магнетрона. Проверить нить накала можно, используя мультиметр. Для этого необходимо перевести тестер в режим сопротивления. Затем отсоединить одну клемму магнетрона от цепи питания и проверить состояние клемм. При повреждении нити накала мультиметр покажет сопротивление от двух до трех Ом. Если произошел обрыв нити, тестер покажет «бесконечность», поскольку никакой реакции на прикосновение не будет.

Выполнение ремонта

Выполнение ремонта микроволновой печи требует наличия опыта, знаний по электротехнике и электронике. Кроме этого, важное значение имеет подбор комплектующих элементов для замены. Если необходима замена магнетрона, то новый элемент в идеале должен быть оригиналом или, в крайнем случае, качественным аналогом. Его мощность должна совпадать с мощностью вышедшего из строя. Также нужно проверять расположение контактов, габариты и места креплений.

Самостоятельно

Для самостоятельной замены магнетрона необходимо отключить микроволновую печь от сети. Затем снять крышку. Учитывая, что в высоковольтном конденсаторе может оставаться заряд в 2000 В, его необходимо разрядить. Только после этого можно отсоединить провода от конденсатора и трансформатора с высоким напряжением. Затем осторожно выкручивают монтажные винты, удерживающие волновод и магнетрон. Отсоединяют сборку деталей магнетрона , пока его наконечник не выйдет из волновода. При выполнении этих работ необходимо очень аккуратно обращаться с магнетроном, не допуская его ударов о другие поверхности. В обратном порядке действий устанавливают новую деталь, контролируя правильное позиционирование прокладки магнетрона. Очень важно обеспечить плотное прилегание нового магнетрона к волноводу. В завершение необходимо убедиться в отсутствии микроволновой утечки. Она не должна превышать 5 мВТ на квадратный сантиметр.

С помощью мастера

При выходе из строя магнетрона микроволновой печи самым правильным решением будет обращение к профессиональным мастерам сервисного центра. У них есть необходимый опыт, знания конструкции печи. Кроме этого они оснащены необходимыми инструментами для диагностики и ремонта любой техники. Мастера выполнят комплексную диагностику прибора, определят причину неисправности. В этом случае вы можете быть уверены, что использованные для замены элементы и комплектующие являются оригинальными и полностью соответствуют данной модели.

Стоит ли покупать новую СВЧ?

Выход из строя магнетрона – довольно серьезная поломка. Учитывая, что затраты на его замену часто сопоставимы со стоимостью новой микроволновой печи, такой ремонт не всегда оправдан. Необходимо учитывать, что микроволновая печь, как любая бытовая техника имеет определенный запас прочности. Выход из строя одного элемента, говорит о том, что срок эксплуатации прибора уже критичен. И, заменив один из элементов, вы совершенно не гарантированы от выхода из строя другого в ближайшее время. Покупка новой функциональной и надежной микроволновой печи будет оптимальным решением в этой ситуации.

Микроволновые печи ASKO

Микроволновые печи ASKO — уникальные бытовые приборы, отличающиеся мощностью, удобством и универсальностью. Функциональные возможности микроволновок ASKO настолько широки, что они могут приготовить не только множество разнообразных блюд, но и практически заменить варочную поверхность и духовой шкаф. Микроволновые печи ASKO оснащены пятью режимами приготовления с микроволнами, функцией разморозки, Новые модели микроволновок ASKO оборудованы инверторной системой генерации и поддержания мощности волновой среды Stirrer, обеспечивающей равномерное распределение микроволн. Эта технология позволила отказаться от вращающего стола и повысить эффективность работы прибора.

Предусмотренные производителем параметры безопасности – охлаждение двери, специальная защитная сетка и трехслойное стекло на дверце, функция защиты от детей — обеспечивают безопасную эксплуатацию прибора. Унификация габаритных размеров микроволновых печей ASKO позволяют установить прибор в кухонный гарнитур, оптимально комбинируя его с другой бытовой техникой. Несколько уровней приготовления, система плавного открывания дверцы, качественное покрытие внутренней камеры, двухстороннее освещение, надежное и понятное поворотное тактовое или механическое управление обеспечивает комфортное пользование прибором.

Что такое магнетрон? (с картинками)

`;

Наука

Факт проверен

Шеннон Кицман

Дата последнего изменения: 11 января 2023 г.

Магнетрон представляет собой устройство, использующее взаимодействие потока электронов, направляемого магнитным полем, с полостями в медном блоке для получения микроволнового излучения. Частотный диапазон излучения зависит от размеров полостей. Устройства используются в радарах и микроволновых печах, где излучение заставляет молекулы пищи — особенно молекулы воды — вибрировать, что приводит к быстрому повышению температуры, достаточной для приготовления пищи.

Как это работает

Магнетрон состоит из короткого медного цилиндра с несколькими полостями, которые открываются в центральную вакуумную камеру с металлическим катодом. Постоянный магнит создает магнитное поле, направленное параллельно оси цилиндра. Катод нагревается постоянным током высокого напряжения, заставляя его производить электроны, которые устремляются к стенке цилиндра под прямым углом к ​​магнитному полю. Электроны отклоняются полем по изогнутым путям, заставляя их создавать круговые токи внутри полостей. Эти токи производят микроволновое излучение на частотах, которые связаны с размером полостей.

Затем микроволны должны быть направлены туда, где они нужны. Это достигается за счет металлической конструкции, известной как волновод, по которому распространяются волны. Обычно он выходит за пределы основного корпуса из одной из полостей, улавливая микроволны и направляя их по своей длине. В случае магнетрона, используемого для радара, волновод соединяется с антенной, передающей волны. В микроволновой печи он будет направлять волны в камеру духовки, чтобы их можно было использовать для приготовления пищи.

Использование

Магнетроны используются для генерации микроволн для радаров, поскольку они могут достигать требуемой выходной мощности. Недостатком простого магнетрона является то, что, хотя диапазон производимых частот определяется размером полостей, внутри этого диапазона существуют колебания из-за колебаний тока и изменений температуры. Хотя это не проблема, когда вырабатываемая энергия используется для нагрева, это влияет на точность радиолокационных изображений. Этого можно избежать, используя регулируемые проводящие материалы, которые можно вставлять в полости для настройки излучения по мере необходимости.

Магнетроны чаще всего используются в микроволновых печах. Они направляют волны в небольшую камеру для приготовления пищи, где пища может быть приготовлена ​​очень быстро. Некоторые молекулы в пище полярны, что означает, что они имеют положительный заряд с одной стороны и отрицательный заряд с другой. Эти молекулы при бомбардировке электромагнитным излучением в микроволновом диапазоне настраиваются на переменные электрические и магнитные поля, создаваемые волнами, заставляя их быстро вибрировать, что приводит к быстрому нагреву. Одной из таких молекул является вода, которая присутствует в значительных количествах в большинстве пищевых продуктов.

История

В 1920-х годах Альберт Халл, сотрудник известной электрической компании, исследовал электронные лампы, когда создал магнетрон. Халл, однако, не мог придумать, как использовать свое изобретение, и какое-то время оно практически не использовалось. В конце 1930-х и начале 1940-х годов два инженера по имени Гарри Бут и Джон Рэндалл решили дополнительно изучить устройство. Более ранние версии состояли из катода и анодов внутри стеклянной трубки, но Бут и Рэндалл вместо этого использовали медь, хороший электрический проводник, для создания корпуса с полостями, которые также действовали как анод. Это привело к созданию гораздо более мощного устройства с выходной мощностью 400 Вт на площади менее четырех дюймов (10 см).

Когда Бут и Рэндалл разработали более прочные магнетронные трубки, они обнаружили, что они идеально подходят для радаров. Во время Второй мировой войны их начали использовать подводные лодки США, что позволило радиолокационному оборудованию быстрее обнаруживать корабли противника. В конце 19В 40-х годах доктор Перси Спенсер, американский инженер и изобретатель, дополнительно протестировал мощность магнетронных трубок в своей лаборатории. Он заметил, что шоколадка в его кармане полностью расплавилась, пока он работал с тюбиками. Он решил положить несколько зерен попкорна рядом с оборудованием, чтобы посмотреть, что произойдет, и заметил, что ядра лопаются.

Доктор Спенсер позвал своего ассистента, и двое мужчин решили положить целое яйцо рядом с устройством. Когда яйцо взорвалось, доктор Спенсер понял, что открыл увлекательный способ приготовления пищи. В 1947 году Спенсер помог создать первую в мире микроволновую печь. Первоначальная модель весила более 700 фунтов (318 кг), была более пяти футов (1,5 метра) в высоту и стоила более 5000 долларов США (USD).

Вам также может понравиться

Рекомендуется

ПОКАЗАНО НА:

5 полных кратких фактов —

Судипта Рой

Вопросы для обсуждения: Магнетронная микроволновая печь

• Введение в магнетронную микроволновую печь
• Краткая история магнитронской микроволновой печи
• Применение магнетрона
• Строительство магнитрона
• Внутри магнитрона
• Внутри магнитрона
• Внутри Magnetron
• Внутри Magnetron
• Внутри Magnetron
• . | Что такое Магнетрон?

  Магнетрон — это разновидность микроволновой лампы. Прежде чем обсуждать магнетрон и связанные с ним темы, давайте выясним некоторые из основных определений.

  Микроволновые лампы: Микроволновые лампы — это устройства, генерирующие микроволны. Это электронные пушки, которые производят линейные лучевые трубки.

  Теперь определение магнетрона дается следующим образом: поле и электронные пучки.

  Магнетронная трубка потребляет большую мощность, а ее частота зависит от физического размера полостей трубок. Существует основное различие между магнетроном и другими типами микроволновых ламп. Магнетрон работает только как генератор, но не как усилитель, а клистрон (микроволновая лампа) может работать как усилитель и как генератор.

  Типичная магнетронная микроволновая печь, изображение предоставлено: Домашняя страница HCRS, Magnetron1, CC BY-SA 2. 0 AT
  Краткая история магнетронной микроволновой печи

  Корпорация Siemens разработала самый первый магнетрон в 1910 году под руководством ученого Ганса Гердиена. Швейцарский физик Генрих Грейнахер обнаружил идею движения электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях из собственных неудачных экспериментов по вычислению массы электронов. Он разработал математическую модель примерно в 1912 году.

  В Соединенных Штатах Альберт Халл начал работу по управлению движением электронов с помощью магнитного поля, а не обычного электростатического поля. Эксперимент был начат, чтобы обойти патент «триода» Western’s Electric.

  Халл разработал устройство, почти похожее на Магнетрон, но оно не собиралось генерировать сигналы микроволновых частот. Чешский физик Август Жачек и немецкий физик Эрих Хабанн независимо друг от друга обнаружили, что Магнетрон может генерировать сигналы с частотами микроволнового диапазона.

  Изобретение и растущая популярность RADAR увеличили спрос на устройства, которые могут производить микроволны на более коротких волнах.

  В 1940 году сэр Джон Рэндалл и Гарри Бут из Бирмингемского университета разработали рабочий прототип объемного магнетрона. В начале устройство производило около 400 Вт мощности. Дальнейшие разработки, такие как водяное охлаждение и ряд других улучшений, увеличили вырабатываемую мощность с 400 Вт до 1 кВт, а затем до 25 кВт.

  Возникла проблема, связанная с нестабильностью частоты в магнетроне, разработанном британскими учеными. В 1941 году Джеймс Сэйерс решил эту проблему.

  Резонаторный магнетрон, разработанный сэром Джоном Рэндаллом и Гарри Бутом из Университета Бирмингема, Magnetron Microwave, изображение предоставлено: Elektrik Fanne, R&B Magnetron, CC BY-SA 4.0
  Применение магнетрона

  Магнетрон является полезным устройством, имеет несколько приложений в различных областях. Давайте обсудим некоторые из них.

  • Магнетроны в радаре: Использование магнетрона в радаре, используемом для генерации коротких импульсов мощных микроволновых частот. Волновод магнетрона присоединен к любой из антенн внутри радара.
    • Есть несколько факторов Магнетрона, которые усложняют Радар. Одной из них является проблема, связанная с нестабильностью частоты. Этот фактор порождает проблему частотных сдвигов.
    • Вторая характеристика заключается в том, что магнетрон производит сигналы с мощностью более широкой полосы пропускания. Таким образом, приемник должен иметь более широкую полосу пропускания, чтобы принимать их. Теперь, имея более широкую полосу пропускания, приемник также принимает какой-то нежелательный шум.
  Ранний коммерческий радар для аэропорта, Магнетронная микроволновая печь, Изображение: Неизвестный авторНеизвестный автор, Магнетронная радарная сборка 1947 года, помечено как общественное достояние, подробнее на Викискладе
  • Магнетронный нагрев | Магнетронные микроволновые печи: Магнетроны используются для генерации микроволн, которые затем используются для нагрева. Внутри микроволновой печи сначала магнетрон производит микроволновые сигналы. Затем волновод передает сигналы на прозрачный радиочастотный порт в камеру для пищевых продуктов. Камера имеет фиксированный размер и также близка к магнетрону. Вот почему паттерны стоячих волн рандомизируются вращающимся двигателем, который вращает пищу внутри камеры.
  Микроволновая печь, Магнетронные микроволновые приложения, Изображение предоставлено: Первоначальный загрузчик был 吉恩 в китайской Википедии., Weibolu, CC BY-SA 3.0
  • Магнетронное освещение: Доступно множество устройств, которые загораются с помощью магнетронного возбуждения. . Такие устройства, как серная лампа, являются ярким примером такого света. Внутри устройств магнетрон генерирует микроволновое поле, которое проводится волноводом. Затем сигнал проходит через светоизлучающий резонатор. Эти типы устройств являются сложными. В настоящее время они не используются вместо более поверхностных элементов, таких как нитрид галлия (GaN), или используются HEMT.
  Конструкция магнетрона

  В этом разделе мы обсудим физическую конструкцию и компоненты магнетрона.

  Магнетрон сгруппирован как диод, поскольку он развернут на сетке. Анод магнетрона заключен в блок цилиндрической формы, изготовленный из меди. Есть нити накала с выводом накала и катодом в центре трубки — выводы накала помогают удерживать катод и нить накала прикрепленными к нему в центре. Катод изготовлен из высокоэмиссионного материала и нагревается для работы.

  Магнетрон с его частями, Магнетронная микроволновая печь, Изображение предоставлено: Домашняя страница HCRS, Magnetron2, CC BY-SA 2.0 AT

  Трубка имеет от 8 до 20 резонансных полостей, которые представляют собой цилиндрические отверстия по окружности. Внутренняя структура разделена на несколько частей: количество полостей, присутствующих в трубке. Разделение трубки осуществляется узкими прорезями, соединяющими полости с центром.

  Каждый резонатор функционирует как параллельный резонансный контур, в котором дальняя стенка анодного медного блока работает как индуктор. Область кончика лопасти считается конденсатором. Теперь резонансная частота контура зависит от физических размеров резонаторного контура.

  Очевидно, что если резонатор начинает колебаться, он возбуждает другие резонаторы, и они тоже начинают колебаться. Но есть одно свойство, которому следует каждая полость. Если полость начинает колебаться, следующая полость начинает колебаться с запаздыванием по фазе на 180 градусов. Это относится к любой полости. Теперь последовательность колебаний создает самодостаточную структуру медленной волны. Вот почему этот тип конструкции магнетрона также известен как «многорезонаторный магнетрон бегущей волны».

  Центральный катод в середине микроволнового магнетрона. Изображение предоставлено: Pingu Is Sumerian, сечение магнетрона поперек оси, CC BY-SA 3.0

  . Катод поставляет электроны, необходимые для механизма передачи энергии. Как упоминалось ранее, катод находится в центре трубки, дополнительно закрепленный выводами накала. Между катодом и анодом есть особое открытое пространство, которое необходимо поддерживать; в противном случае это приведет к неисправности устройства.

  Доступны четыре типа расположения полостей. Их —

  • Слот-тип
  • Vane-Type
  • Восходящий солнце тип
  • Отверстие и Слот Тип
  Операция A и Slot

Операция A и Slot Type

OTMARENT ANGASE ANGAINEN 70047. микроволновых диапазонов частот. Фазы перечислены ниже.

• Фаза 1: Генерация и ускорение электронного пучка
• Фаза 2: Контроль скорости и изменение электронного луча
• Фаза 3: Генерация «Колеса космического заряда»
• Фаза 4: Преобразование энергии

• Хотя названия фаз достаточно показательны4 давайте обсудим инциденты, которые происходят на каждом этапе.

  Фаза 1: Генерация и ускорение электронного пучка

  Катод внутри резонатора имеет отрицательную полярность напряжения. Анод расположен в радиальном направлении от катода. Теперь косвенный нагрев катода вызывает поток электронов к аноду. В момент генерации магнитное поле в резонаторе отсутствует. Но после рождения электрона слабое магнитное поле искривляет путь электронов. Путь электрона резко изгибается, если сила магнитного поля еще больше увеличивается. Теперь, если скорость электронов увеличивается, изгиб снова становится более резким.

  Фаза 2: Контроль скорости и изменение электронного пучка

  Эта фаза происходит внутри переменного поля резонатора. Поле переменного тока расположено от соседних сегментов анода к области катода. Это поле ускоряет поток электронного пучка, идущего к сегментам анода. Электроны, которые текут к сегментам, замедляются.

  Фаза 3: Создание «Колеса пространственного заряда»

  Потоки электронов в двух разных направлениях с разными скоростями вызывают движение, известное как «Колесо пространственного заряда». Это помогает увеличить концентрацию электронов, что дополнительно обеспечивает достаточную мощность для радиочастотных колебаний.

  Фаза 4: Преобразование энергии

  Теперь, после генерации электронного пучка и его ускорения, поле приобретает энергию. Электроны также отдают некоторую энергию полю. При движении от катода электроны распределяют энергию по каждой полости, через которую они проходят. Потеря энергии вызывает снижение скорости и, в конечном итоге, замедление. Теперь это происходит несколько раз. Высвобождаемая энергия эффективно используется, при этом достигается КПД до 80%.

  Проблемы со здоровьем, связанные с магнетронной микроволновой печью

  Магнетронная микроволновая печь создает микроволновые сигналы, которые могут вызывать проблемы с человеческим телом. Нить накала некоторых магнетронов состоит из тория, который является радиоактивным элементом и вреден для человека. Такие элементы, как оксиды бериллия и изоляторы, сделанные из керамики, также опасны, если их раздавить и вдохнуть. Это может повлиять на легкие.

  Возможны также повреждения из-за перегрева микроволновых печей с магнетроном.