Из чего состоит магнетрон: Магнетрон: устройство и принцип действия

Содержание

Магнетрон: устройство и принцип действия

Миллионы людей во всем мире ежедневно разогревают пищу в микроволновых печах, но при этом не задумываясь о том, как работает СВЧ-печь, а ведь это на самом деле интересно.
Кстати, первые микроволновые печи, вопреки расхожему мнению появились не в Германии, а в Америке. В Советском союзе они также выпускались с середины 80-х годов.

Как видно на рисунке, микроволновка устроено достаточно просто — в каждой модели есть дверца с защелками, лампа освещения камеры, поддон и тренога на которой вращается тарелка, панель управления и вентиляционные отверстия. А внутри агрегата скрывается конденсатор, трансформатор, волновод и самый главный элемент микроволновой печи — магнетрон. Вот об этом загадочном устройстве в этой статье мы поговорим подробнее.

Магнетрон — «сердце» микроволновой печи

Магнетрон переводится с греческого «магнит» и «электрон». Говоря простым языком, магнетрон — это мощная лампа, которая генерирует микроволны. Со школьного курса физики мы помним, что волна — это сочетание переменных магнитного и электрических полей. Любая пища содержит молекулы воды, а отрицательно и положительно заряженные частицы воды отлично проводят электричество, которое магнетрон преобразует в сверхчастотное электрическое поле, и греет пищу с помощью невидимых человеческому глазу волн.
Кстати, микроволны существуют и в природе — их испускает солнце.
Впервые термин появился почти 100 лет назад благодаря американскому ученому Асафу Холлу, но патент на изобретение магнетрона получил другой ученый только в 1924 году, и в дальнейшем ученые всего мира ломали головы как увеличить частоту колебания для генерации волн. Тут отлично сработали советские ученые, которые предложили использовать в его устройстве медь, что увеличило частоту колебаний вдвое.
С тех пор магнетрон успешно используется в радарах и радиолокационных приборах, и даже был очень полезен во времена Второй мировой войны. Но только через год после Победы магнетрон расплавил шоколад в кармане американского инженера, и именно таким случайным образом этот прибор начали использовать в быту, создав на его основе всем известную микроволновую печь. Правда первая в мире микроволновая печь весила более 300 кг и стоила 3 тысячи долларов.

Устройство магнетрона

Визуально магнетрон кажется не хитро устроенной деталью. Снаружи магнетрона возвышается колпачок антенны излучателя (№1 на рисунке). Внутри магнетрон состоит из двух кольцеобразных магнитов (№2), которые создают магнитное поле. Под №3 изображен радиатор, который избавляет устройство от излишков тепла. Под №4 — контакты, которые обеспечивают работу устройства. Изолятор (№5) защищает корпус от излучения, коробка фильтра (№6) защищает фильтр от внешнего воздействия. Корпус, изображенный под №7, делает устройство жестким, а значит, более защищенным. Сетка фильтра (№8) выполнена из медной проволоки, она не дает микроволнам покидать магнетрон, и обеспечивает контакт между магнетроном и печью. Изолятор (№9), соответственно изолирует устройство, а фланец, изображенный под №10 фиксирует магнетрон к корпусу печи.

Применение магнетрона в быту

Конечно магнетрон используемый для СВЧ-печей, работает несколько иначе, чем магнетрон в радиолокационных системах военных. И самое главное правило продления службы микроволновой печи — категорически нельзя включать пустую микроволновую печь. В противном случае может возникнуть искрение — микроволнам в таком случае некуда деться, и магнетрон может повредиться.
Скорость, при которой пища разогревается зависит исключительно от мощности магнетрона. Обычно она колеблется от 650 до 850 Вт. Чтобы проверить мощность, нужно закипятить в микроволновке стандартный стакан с водой, на это должно уйти от 2 до 3 минут.

Магнетрон распространяет радиацию?

Это один из самых распространенных мифов. В микроволновой печи попросту нет элементов, которые могут выделять радиацию, а микроволны заставляют молекулы усиленно «тереться», и за счет этого пища нагревается.
Микроволновых волн также не стоит бояться, хотя бы потому что любая микроволновая печь сконструирована так, чтобы защитить окружающих от них. Например, ни одна микроволновая печь не будет работать с открытой дверцей. В каком то количестве волны могут выходить наружу, но не дальше чем на расстояние 5 метров, а поэтому просто не стойте рядом с печью во время подогрева пищи. Питательные вещества из-за работы магнетрона также теряются не более, чем при любой другой термообработке.

Неисправности магнетронов

Магнетрон — это едва ли не главная деталь микроволновой печи, поэтому неудивительно, что когда он выходит из строя, хочется понять, подлежит запчасть ремонту или замене.
Сразу плохие новости — случаи поломки магнетрона, которые не подлежат ремонту. К ним относится обрыв нити накаливания, короткое замыкание, отсутствие генерации волн и нарушение вакуума.
Но бывают и такие неисправности магнетрона, которые можно устранить, например пробой конденсаторов, который определяется при выключенной внешней сети между магнетроном и корпусом с помощью тестера. Причиной такой поломки могут быть перепады напряжения в сети.
Также из-за того, что микроволновка долго работала «впустую» может заметно снизится мощность печи. В этом случае может помочь способ добавления напряжения на накал, если это позволяет конструкция вашей микроволновой печи.
Бывает, что в печи возникает СВЧ-разряд между антенной магнетрона и корпусом устройства. В такой ситуации нужно срочно заменить колпачок. Но учтите, что деталь должна быть идентичной сгоревшей.

Покупка магнетрона к СВЧ

Если магнетрон не подлежит ремонту, и вы решили его заменить, учтите, что он должен полностью соответствовать вышедшей из строя детали. Если вы собираетесь купить магнетрон самостоятельно, уточните его маркировку.
Кстати, при выборе магнетрона руководствуйтесь не столько маркой микроволновой печи, сколько мощностью детали.

Как устроен магнетрон микроволновки

Микроволновую печь в наше время можно встретить практически на каждой кухне. Однако не многие знают, как она работает, и что такое магнетрон. Чтобы понять, что представляют собой микроволны и как они образуются, необходимо разобраться с устройством этого прибора.

Как выглядит магнетрон

Назначение и принцип работы магнетрона

Магнетроном называют электронное устройство большой мощности, которое с помощью изменения потока электронов генерирует высокочастотные микроволны. Молекулы воды, которые обязательно присутствуют в продуктах, имеют хорошую электропроводность. Под действием сверхвысокочастотных магнитных колебаний, создаваемых магнетроном, они начинают двигаться с высокой скоростью, нагревая при этом пищу.

В бытовых приборах используется многорезонаторная разновидность магнетрона, в которой на электроны одновременно воздействуют три поля:

сверхвысокочастотное;
электрическое;
магнитное.

Видео: что такое магнетрон

Магнетрон генерирует СВЧ колебания, обеспечивая высокую мощность на выходе, не смотря на небольшой вес и компактные габариты. В непрерывном режиме мощность устройства может достигать десятков киловатт. Максимальная мощность при импульсном режиме работы составляет – 5МВт. Мощность магнетронов, установленных в большинстве микроволновых печей, составляет 650-850 Вт.

Питание маломощных магнетронов осуществляется переменным током. Для более мощных устройств необходим выпрямленный оперативный ток. Магнетроны работают на различных частотах в диапазоне 0,5 – 100 ГГц.

Упрощенная схема работы магнетрона

Из чего состоит магнетрон

Все приборы, генерирующие СВЧ волны, независимо от их выходных характеристик, имеют идентичную конструкцию. Схема магнетрона состоит из следующих частей:

анодного блока, представляющего собой толстостенный цилиндр из металла, в стенках которого имеются отверстия (резонаторы), необходимые для образования кольцевой колебательной системы;
цилиндрического катода, во внутренней полости которого встроен подогреватель;
электромагнита или внешнего магнита, создающего магнитное поле;
проволочной петли, которая крепится к резонатору и служит для вывода энергии.

Резонаторы устройства выполняют замедляющую функцию. В них происходит столкновение электромагнитных волн с пучком электронов. В результате этого взаимодействия высокочастотное поле получает от электронов часть их энергии, вывод которой осуществляется посредством петли связи, закрепленной на анодном блоке.

Устройство будет работать бесперебойно только при условии, что разница между рабочей и резонансной частотами составит как минимум 10%. При небольшой разнице частот применяется разнорезонаторная колебательная система, в которой четные и нечетные резонаторы различаются по размеру.

Сферы применения магнетронов

Помимо обычных микроволновых печей магнетроны применяются в различных областях промышленности, а также при производстве радиолокационных систем. В зависимости от сферы применения магнетроны имеют определенные особенности:

Для работы в радарных установках устройство прикрепляется к антенне конической формы с параболическим отражателем. Управление осуществляется с помощью коротких импульсов высокой интенсивности. Излучаемая микроволновая энергия улавливается чувствительным приемником. Отображение обработанного сигнала происходит на электронно-лучевой трубке.
Для функционирования радиолокационных станций применяются коаксиальные магнетроны, характеризующиеся быстрым изменением частот. Их целесообразно использовать для расширения тактико-технических качеств локаторов.
В магнетронах, установленных в бытовых микроволновых печах, имеется прозрачное отверстие, которое выходит в рабочую камеру прибора. Использование пустой печи может способствовать поломке прибора, так как микроволны будут не отражаться, а поглощаться волноводом.

В промышленности магнетроны применяются для обеззараживания, сушки зерновых культур. СВЧ-технологии используются при пастеризации и стерилизации молока и других жидких продуктов. Они эффективны для поддержания технологического режима при сушке лекарственных трав или древесины. В химической промышленности магнетроны применяются при получении различных кислот и разложении нитратов.

Видео: как работает магнетрон

Основные преимущества магнетронов

Поскольку рабочие частоты микроволновых излучателей на несколько порядков ниже инфракрасных или световых источников, глубина проникновения излучаемых ими волн существенно выше. При высоких значениях частот объект, подвергающийся обработке, нагревается только снаружи, а остальной объем прогревается за счет процесса теплопроводности, что ведет к ухудшению качественных характеристик.

Использование микроволн предпочтительнее теплового излучения, когда требуется быстрый разогрев, варка или сушка продуктов. Использование магнетрона не влияет на их вкусовые характеристики и внешний вид, а содержание витаминов и других полезных веществ практически не изменяется.

Применение микроволновых печей помогает снизить затраты на электроэнергию. Это объясняется следующими преимуществами СВЧ-технологий:

точная регулировка температуры;
высокая плотность энергии и мощности;
хорошая фокусировка;
мгновенное отключение и включение.

Магнетрон

Возможные неисправности магнетрона и его замена

Поскольку магнетрон является основной деталью СВЧ-печи, необходимо знать основные причины его выхода из строя. Существует несколько видов поломок излучателя, после которых он не подлежит восстановлению:

короткое замыкание;
повреждение нити накаливания;
нарушение герметичности;
отсутствие генерации колебаний.

В некоторых случаях магнетрон можно вернуть в рабочее состояние. Например, можно устранить пробой конденсаторов на участке между корпусом и магнитным излучателем. Такое может произойти во время перепадов напряжения в сети. Для диагностики прибора необходимо отключить прибор от сети и провести проверку с помощью специального тестера.

Если СВЧ-печь долгое время работала без продуктов, ее мощность может значительно снизиться. Для ее восстановления можно добавить напряжение на накал. Однако конструкция некоторых микроволновых печей не позволяет этого сделать.

При возникновении СВЧ-разряда между корпусом микроволновой печи и излучателем, необходима срочная замена колпачка. Новая деталь должна быть абсолютно идентична сгоревшей.

Если восстановить вышедший из строя магнетрон не удалось, то его можно заменить. Перед покупкой нового излучателя необходимо внимательно изучить маркировку и технические характеристики устройства.

Видео: устройство и принцип работы микроволновой печи

К сожалению, у всякой техники есть свой срок службы, и микроволновые печи не являются исключением. Порой мы сталкиваемся с тем, что на разогрев блюда начинает уходить больше времени, чем обычно. А порой устройство внешне работает исправно, но еда так и остается холодной. Часто причиной такого поведения микроволновки, является неисправный магнетрон. Где же находится эта деталь и как ее проверить?

Что такое магнетрон

Микроволновки могут сильно различаться между собой, но есть одна деталь, без которой не сможет работать ни одна существующая модель, будь то Самсунг, Филипс или другая известная марка.

Именно от качественного магнетрона и зависит вся работа СВЧ-печи.

Из чего же состоит эта деталь?

Для излучения волн прибор оснащен специальной антенной.
Для изоляции антенны от рабочей поверхности используется специальный цилиндр, изготовленный из качественного металла.
За распределение магнитных полей отвечает особый магнитопровод.
А вот за распределение потоков отвечают магниты.
Для того чтобы деталь не перегревалась, важной комплектующей для нее является радиатор.
Чтобы излучения микроволновой печи не приносили вреда, магнетрон оснащен специальными фильтрами.

Схема устройства магнетрона

Такая конструкция как магнетрон, понятна только профессионалам. Ремонтировать ее самостоятельно – процесс трудоемкий и неблагодарный. Если вы уверены в том, что проблема именно в нем, лучше обратиться к специалисту.

Какие проблемы могут возникнуть

Изучив устройство магнетрона, становится понятно, что из строя выходит не вся деталь. Возможно, не работает какая-то из его частей, что и необходимо установить. Существует несколько распространенных причин поломки. Как проверить магнетрон и узнать, где именно кроется неисправность?

Одной из важных составляющих магнетрона является специальный колпачок, который сохраняет вакуумность трубы. Если проблема в нем, то заменить его не составит труда.
Если деталь перегревается, то значит, из строя вышел радиатор.
Из-за перегрева может произойти обрыв нити накаливания. Для диагностики этой неисправности потребуется специальный тестер. В рабочем состоянии нить показывает напряжение 5-7 Ом. Если она вышла из строя, то напряжение упадет до 2-3 Ом, если же произошел обрыв, то прибор покажет бесконечность.
Поломка фильтра проверяется тестером. Если деталь исправна, прибор покажет бесконечность, в случае поломки – вы увидите численное сопротивление.

Существуют поломки, которые вы не сможете диагностировать самостоятельно. Для этого необходимо обладать не только знаниями, но и специальным оборудованием.

Как проверить магнетрон

Цена замены этой детали настолько высока, что многие предпочитают приобрести новую микроволновку, а не ремонтировать старую. Прежде чем отправить испортившийся прибор на помойку, необходимо убедиться в том, что проблема именно в этой дорогостоящей детали. Для этого необходимо проделать определенные манипуляции:

Первое, что вы должны сделать, чтобы проверить магнетрон – это отключить питание в микроволновке, выключив устройство из сети.
Осмотрите внутренние стенки микроволновой печи. В случае неисправности магнетрона, вы обнаружите оплавленные участки, потемневшие или сгоревшие стены.
Если внешних признаков нет, необходимо произвести диагностику тестером.
Проверьте, исправен ли предохранитель.

Основными признаками того, что магнетрон вышел из строя, являются странные звуки, дым или искры из печи. После таких внешних проявлений микроволновка перестает корректно работать.

Устанавливаем новую деталь

Если у вас дорогостоящая модель СВЧ, то разумней все же заменить поломавшуюся деталь, а не покупать новую печку. Конечно, лучше всего обратиться в сервисный центр, но можно попробовать произвести замену самостоятельно.

Покупая новый магнетрон, обратите внимание на то, чтобы совпадала мощность, соответствовали контакты и отверстия для крепления. В противном случае вы рискуете приобрести бесполезную деталь.

Подсоединить новый магнетрон не составляет труда, так как он имеет всего два основных контакта. Подробная информация обо всех обозначениях есть на схеме, главное, проверить соответствие следующих частей устройства:

Антенна должна соответствовать диаметру заводской.
Следите за плотным прилеганием нового устройства к волноводу.
Длина неисправной антенны должна соответствовать новой.

Лучше всего, выкрутить старую деталь и отправиться в сервис с ней, чтобы специалисты подобрали вам нужную.

Заключение

Микроволновка – незаменимая помощница на любой кухне. С ее помощью можно и быстро подогреть еду, и приготовить вкусное блюдо. Поломка этого технического чуда вызывает некоторый ступор и парализует привычный ритм жизни. Многие из существующих неисправностей СВЧ можно решить самостоятельно, но если из строя вышел магнетрон, обратитесь к специалисту. Производить ремонт самостоятельно опасно не только для техники, но и для вас.

Если соблюдать все правила использования микроволновки (СВЧ-печки), она прослужит достаточно долгий срок. При несоблюдении этих правил, СВЧ-печь может выйти из строя. Как нам известно, ремонт любой радиоэлектронной техники не дешевый, а иногда вообще может превышать стоимость покупки нового устройства.

Причины поломки СВЧ-печей

Чаще всего при поломке СВЧ-печи сталкиваются с неисправностью магнетрона. Данный элемент устройства выходит из строя при перегрузке, когда рассеиваемая на нем мощность превышает норму. К такому результату обычно приводит использование посуды из металла или с его элементами при включении СВЧ-печи. Пустую микроволновку также не стоит включать. Несоблюдение этих простых инструкций и приводит к поломке, особенно если модель печи недорогая. В таких случаях поломки практически всегда неизбежна замена магнетрона и высоковольтного диода.

Может также сломаться пластиковая или слюдяная заглушка или прокладка, которая находится в рабочей камере микроволновки. Такая прокладка представляет собой прямоугольник 2,5 х 6 см , который служит разделительным элементом между волноводом и антенной магнетрона и между рабочей камерой. Такая заглушка защищает волновод и антенну магнетрона от попадания маленьких кусочков еды из рабочей камеры. Специалисты по ремонту настоятельно не рекомендуют заниматься ремонтом СВЧ-печи самостоятельно.

Казалось бы, диагностика повреждений простая и устранение поломки тоже, но стоит знать, что в электрической цепи магнетрона существует довольно немалое напряжение в несколько сотен вольт, и при самостоятельном ремонте можно получить ожоги электрическим током. Также магнетрон – это элемент, который генерирует и излучает сверхвысокую частоту, при ремонте есть риск получить облучение. Поэтому ремонт своими руками совсем небезопасен.

В статье разберем подробнее, как при четком соблюдении мер безопасности, диагностировать неисправность и устранить её, с последующей заменой элементов своими руками (магнетрона или высоковольтного диода). Таким образом, можно снизив затраты на ремонт привести наш кухонный прибор в рабочее состояние.

Это интересно! Духовой шкаф с функцией микроволновки

Какие неисправности встречаются чаще всего?

Самых распространенных видов неисправности СВЧ-печи всего лишь два:

Неисправность, при которой нет нагрева рабочей камеры;
Снижение мощности прибора.

В случае, как с первой поломкой, магнетрон подлежит замене, вдобавок к этому на работоспособность стоит проверить также и высоковольтный диод. Когда магнетрон находится в неисправности, обычно вместе с ним может выйти из строя и диод.

Магнетрон даже в неисправном состоянии выглядит как новый, поэтому убедиться в его неисправности понадобиться более внимательно. Можно протестировать нить накала, но этого мало. Следует проверить звук, который издает при работе микроволновая печь. Можно положить внутрь рабочей камеры стакан, заполненный водой на 2/3. Если при работе слышится ровный звук, тогда микроволновка в исправном состоянии. В неисправном состоянии она будет издавать звук гудящего с натугой трансформатора и потрескивания. В случае неисправности не следует использовать печь.

Существует популярный тест, который поможет установить, качественно ли работает микроволновая печь. Для этого нам нужна стеклянная банка, наполненная водой, ёмкостью 1 литр. Наполненная емкость помещается в рабочую камеру микроволновки, предварительно нужно измерить с помощью цифрового градусника температуру воды в банке. Затем микроволновая печь включается на 1 минуту, по истечении которой банку нужно достать, перемешать в ней воду и вновь замерить температуру. По разнице между температурами до и после нагрева можно определить рабочую мощность и насколько она соответствует.

Как проверить магнетрон на неисправность своими руками?

При ремонте микроволновых печей создаются определенные проблемы и неудобства с диагностикой магнетрона, так как отсутствуют легкие методы его диагностики. Например, быстро проверить на неисправность магнетрон и элементы высоковольтного умножителя (в том числе и высоковольтный диод) можно с помощью прибора осциллографа, который должен быть в режиме измерения высоких напряжений.

Служит магнетрон в роли одного из диодов удвоителей напряжения . Данная функция позволит сделать проверку магнетрона как диода, при условии, что штатный диод существует и исправен . Получить интересующие нас данные о работоспособности, неисправностях и проблемах с режимом питания магнетрона можно, увидев с помощью осциллографа форму напряжения на его катоде.

Для этого необходим стандартный высоковольтный делитель, рассчитанный на 30 кВ. Также такой делитель можно сделать самостоятельно из трёх резисторов сопротивлением 33МОм и одного резистора сопротивлением 30кОм, который используется для подключения входа измерительного прибора. Заземление необходимо подсоединять к корпусу печи. На экране осциллографа, при включенной микроволновке, могут наблюдаться отрицательные полупериоды с импульсами 50 Гц, амплитудой 4 кВ. Форма, размер, периодичность и амплитуда импульсов зависит от составных компонентов источника питания.

По мере возрастания накаливания и его устойчивой работы в режиме активности, можно пронаблюдать начальный вход магнетрона в режим работы. Также можно выявить, какие диоды, резисторы и конденсаторы вышли из строя. Если магнетрон неисправен , то на экране осциллографа мы можем наблюдать синусоиду амплитудой 2 кВ.

Навыки по ремонту свч-печей можно получить, проведя описанный выше метод и контрольных измерений показателей на исправной печи, которые далее можно использовать как эталонные. Включив СВЧ-устройство через лабораторный автотрансформатор и снизив напряжение на 25%-30%, можно определить рабочее состояние магнетрона. Во время проведения измерений нужно брать в учет высокое напряжение и соблюдать технику безопасности.

Определяем работоспособность высоковольтного диода

Принцип работы высоковольтного диода лишь один, но разновидность типов диода очень большая. На плате устройства обычно диод обозначен символами DB 1, по типу он может иметь самые различные маркировки. Ознакомившись с информацией и характеристиками диода, можно заменить его аналогичным диодом с другой маркировкой, ведь у каждого производителя своя маркировка продукции.

Технические характеристики высоковольтного диода такие:

Максимальное напряжение 5 кВ;
Ток до 700мА.

Из-за таких характеристик нельзя прозвонить диод обычным мультиметром, так как максимальный предел измерения сопротивления 2МОм. При измерении показаний такой тестер в любом случае покажет «обрыв цепи». Напряжение отпирания для высоковольтного диода заряжает высоковольтную ёмкость до амплитудного значения . По сравнению с рабочим оно имеет очень маленький показатель . Диод запирается только тогда, когда полярность напряжения поменялась, в том случае общее напряжение на обмотке и ёмкости прикладывается к магнетрону .

Это интересно! Стандартные размеры микроволновки и правила выбора СВЧ

Способы диагностики высоковольтного диода

Неисправный высоковольтный диод можно проверить на пригодность двумя способами:

С помощью омметра, у которого предел измерения сопротивления составляет 200 МОм . Такой прибор предназначен для измерения показателей сопротивления изоляции кабелей;
Практическим методом при помощи цепи переменного напряжения от100 до 230 В.

Однако, используя данный метод проверки в домашних условиях, обязательно требуется соблюдать технику безопасности. Последовательно диод своим одним контактом подключается к электрической цепи 230 В через её проводник. Затем в режиме постоянного напряжения, используя диапазон напряжений 250 В, с помощью мультиметра снимают показания между проводником и контактом сети которые не подключены к цепи. Если напряжение присутствует, то тестер не покажет «короткое замыкание». Если есть «короткое замыкание» — значит, диод неисправен. Об уменьшении мощности микроволновой печи может свидетельствовать слабый нагрев продуктов питания либо увеличиваются временные затраты на разогрев. При наличии такой поломки замена магнетрона, скорее всего, не нужна.

Рассмотрим два способа диагностики проблемы:

Проверим на вид заглушку из пластика или слюды, которая располагается в рабочей камере СВЧ-печи. Она находится напротив волновода магнетрона. Такая заглушка защищает волновод магнетрона от попадания на него разогретой пищи из рабочей камеры. Так как заглушка ничем не защищена, очень часто она прогорает, чтобы обеспечить её дополнительную защиту следует покрасить заглушку сверху пищевой эмалью;
В розетке и в вилке микроволновой печи необходимо проверить напряжение. Даже маленькое уменьшение показателя напряжения питания может глобально влиять на мощность работы СВЧ-печи. При этом все показания печи остаются такими же, как и были раньше, и можно подумать, что неисправное устройство работает нормально. Если напряжение, используемое для питания, сократится до 200 В, мощность, которую выдает печь, сократится практически в 2 раза. Проходные ёмкости магнетрона меняются путем снятия крышки с его фильтра. Их общий провод с помощью отвёртки необходимо отделить от корпуса фильтра. Исправность конденсаторов можно проверить при помощи омметра.

Если проходные конденсаторы вывода накала неисправны, можно отсоединить старый конденсатор с помощью кусачек от платы, а затем припаять новые рабочие конденсаторы. Новые конденсаторы могут быть любые, но их ёмкость должна быть более 200пФ в зависимости от рабочих напряжений.

Для изоляции выводов емкостей нужно залить их эпоксидным клеем. Такое устранение поломки является не самым качественным и надежным, и может быть применен такой способ лишь в том случае, если нет другого выхода. В данном случае можно поступить с ремонтом иначе. Можно снять запчасти со старой микроволновки, которая была исправна. Таким образом, неисправность бытового устройства будет устранена.

Это интересно! Электропечь: выпечка в домашних условиях

В статье были рассмотрены методы ремонта СВЧ-печи своими руками, которые имеют смысл и позволяют сэкономить затраченное на проведение ремонта время и финансовые средства.

Отзывы и комментарии

Если есть мегомметр на напряжение 100, 500, 1000 В то диод можно проверить им, на пределе 1000 В лучше всего.
Если есть стрелочный вольтметр на 30 кВ для измерения напряжения на аноде кинескопа можно использовать его, но придётся изменить полярность стрелочной головки.

Что такое магнетрон

Компания «Т-Холдинг» занимается продажей и поставками магнетронов, которые используются в современных СВЧ-печах, в радарах, промышленности и иных сферах деятельности. Подобное устройство отличается компактными размерами, высокой функциональностью и производительностью. Сам по себе прибор представляет собой мощную электронную лампу, вырабатывающую микроволны разной частоты при контакте с внешним магнитным полем. За счет этого происходит волновая обработка требуемых объектов.

Подобные устройства имеют широкую сферу использования, которая постоянно расширяется. Наиболее часто они задействуются:

В микроволновых печах разной направленности — промышленных, пищевых и т.д.;

В современных радарах для улучшения обнаружения и локализации объектов.

В химической, физической и иных сферах — на производствах и в лабораториях.

Наибольшее распространение получила СВЧ-технология, которая используется повсеместно и прочно вошла в жизнь людей. Подобный метод обработки встречается на многих предприятиях, позволяя создавать наиболее прочные качественные изделия. Подробнее.

Стандартный современный магнетрон состоит из анодного блока разной величины. Как правило, это цилиндр с достаточно толстыми металлическими стенками, в которых прорезаны специальные ниши, необходимых для резонации излучения. К этому отсеку прикрепляется катод сходной формы со встроенным подогревателем. Магнитное поле, требуемое для нормального функционирования прибора, создается внешними магнитами. Подробнее.

Электроны, находящиеся в устройстве, подаются из катодного блока в рабочую область, где на них воздействует три поля — электромагнитное, магнитное и электрическое. При регулировке силы взаимодействия, выставлении наиболее подходящих параметров, происходит изменение направления движения частиц, что позволяет регулировать КПД. В различных вариантах частицы могут двигаться в разнообразных направлениях, как увеличивая получаемую мощность при достижении анода, так и снижая её. Подробнее.

Стандартный современный магнетрон работает по проверенному и запатентованному принципу. Электроды поступают с катода и под воздействием внешнего магнитного поля образуют вращающееся электронное облако. За счет движения в нем частиц, обусловленного действием, оказываемым электромагнитной силой, они перемещаются по дугообразным траекториям. При прохождении возле намагниченных резонаторов они отдают свою энергии и, растратив её полностью, оседают на аноде, разогревающегося при бомбардировке.

После запуска магнетрона электронное облако становится зубчатым, выстраиваясь утолщениями — «спицами» ближе к положительно заряженным резонаторным углублениям. Энергия, не достигшая анода, поглощается с катода. Подробнее.

Особенности работы магнетронов, позволяют наносить на разнообразные поверхности тонкие пленки. Особенно это технология распространена при создании напыления из сплавов и металлов. Принцип действия относительно прост — при включении прибора. Электроны начинают бомбардировать катод, верхний слой которого при это повреждается и рассеивается в разные стороны. Мелкие частицы оседают на специальной подложке и образуют прочное покрытие. Подробнее.

Данные приборы могут различаться по своей эффективности, которая зависит от силы воздействия полей, типа встроенных катодов и анодов. Наиболее сильные из них используются в крупных радарах и промышленных СВЧ-печах. Они способны генерировать вибрации высокой частоты. Этого добиваются за счет улучшения функций и возможностей стандартных моделей. Подробнее.

Слово «магнетрон» было введено Альбертом Халлом в 1921 году, исследовавшим особенности работы данного устройства в статическом режиме. Магнетронные электромагнитные колебания изучил и запатентовал чехословацкий физик А. Жачек в 1925 году. Примерно в то же время свои разработки были предложены в СССР и Японии. В конце 1930-х годов советскими учеными Алексеевым и Маляровым был разработан многорезонаторный прибор, применяющийся в радарах. В последствии такие устройства получили всемирное распространение и стали использоваться во многих сферах. Подробнее.

Компания «Т-Холдинг» является единственным дилером продукции бренда GLAVC, производящего подобную технику. На все представленные в наших каталогах модели есть удостоверяющие документы. Поэтому мы гарантируем поставку только качественного, проверенного оборудования. Подробнее.

Среда в которой работает магнетрон. Устройство магнетрона микроволновой печи. Что такое магнетрон в СВЧ

Главная деталь в любой СВЧ печи — это магнетрон. Магнетрон — это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище.

При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться. В результате этих колебаний возникает трение. Да, обычное трение между молекулами. За счёт трения выделяться тепло. Оно то и разогревает пищу изнутри. Вот так вкратце можно объяснить принцип действия микроволновки.

Конструкция микроволновки.

Конструктивно микроволновая печь состоит из металлической камеры, в которой приготавливается пища. Камера снабжена дверцей, которая не позволяет излучению выйти наружу. Для равномерного разогрева пищи внутри камеры установлен вращающийся столик, который приводится в движение мото-редуктором (мотором), который сокращённо называется T. T.Motor
(Turntable motor
).

СВЧ-излучение генерируется магнетроном и через прямоугольный волновод подаётся в камеру. Для охлаждения магнетрона во время работы служит вентилятор F.M
(Fan motor
), который прогоняет холодный воздух через магнетрон. Далее нагретый воздух от магнетрона через воздуховод направляется в камеру и также используется для нагрева пищи. Через специальные неизлучающие отверстия часть нагретого воздуха и водяной пар выводится наружу.

В некоторых моделях СВЧ-печей для формирования равномерного нагрева пищи используется диссектор, который устанавливается в верхней части камеры микроволновки. Внешне диссектор напоминает вентилятор, но он предназначен для создания определённого типа СВЧ-волны в камере так, чтобы осуществлялся равномерный прогрев пищи.

Электрическая схема микроволновки.

Давайте взглянем на упрощённую электрическую схему рядовой микроволновки (кликните для увеличения).

Как видим, схема состоит из управляющей части и исполнительной. Управляющая часть, как правило, состоит из микроконтроллера, дисплея, кнопочной или сенсорной панели, электромагнитных реле, зуммера. Это «мозги» микроволновки. На схеме всё это изображено отдельной платой с надписью Power and Control Curcuit Board

. Для питания управляющей части микроволновки используется небольшой понижающий трансформатор . На схеме он отмечен как L.V.Transformer (показана только первичная обмотка).

Микроконтроллер через буферные элементы (транзисторы) управляет электромагнитными реле : RELAY1
, RELAY2
, RELAY3
. Они включают/выключают исполнительные элементы СВЧ-печи в соответствии с заданным алгоритмом работы.

Исполнительные элементы и цепи — это магнетрон (Magnetron), мото-редуктор столика T.T.Motor (Turntable motor), охлаждающий вентилятор F.M (Fan Motor
), ТЭН гриля (Grill Heater
), лампа подсветки O.L (Oven Lamp
).

Особо отметим исполнительную цепь, которая является генератором СВЧ-излучения.

Начинается эта цепь с высоковольтного трансформатора (H.V.Transformer

). Он самый здоровый в микроволновке. Собственно, это и не удивительно, ведь через него нужно прокачать мощность в 1500 — 2000 Вт (1,5 — 2 kW), необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона 500 — 850 Вт.

К первичной обмотке трансформатора подводится переменное напряжение сети 220V. С одной из вторичных обмоток снимается переменное напряжение накала 3,15V. Оно подводится к накальной обмотке магнетрона. Накальная обмотка необходима для генерации (эмиссии) электронов. Стоит отметить, что ток, потребляемый этой обмоткой, может достигать 10A.

Другая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора, а также схема удвоения напряжения на высоковольтном конденсаторе (H.V.Capacitor

) и диоде (H.V. Diode

) создаёт постоянное напряжение в 4kV
для питания анода магнетрона. Ток анода небольшой и составляет где-то 300 мА (0,3A).

В результате электроны, эмитированные накальной обмоткой, начинают своё движение в вакууме.

Особая траектория движения электронов внутри магнетрона создаёт СВЧ-излучение, которое и нужно нам для нагрева пищи. СВЧ-излучение отводится из магнетрона с помощью антенны и поступает в камеру через отрезок прямоугольного волновода.

Вот такая несложная, но весьма изощрённая схема является неким СВЧ-нагревателем. Не стоит забывать, что сама камера СВЧ-печи является элементом данного СВЧ-нагревателя, так как представляет, по сути, резонатор, в котором возникает электромагнитное излучение.

Кроме этих элементов в схеме микроволновой печи есть множество защитных элементов (см. термовыключатели KSD и аналоги.). Так, например, термовыключатель контролирует температуру магнетрона. Его штатная температура при работе где-то 80 0 — 100 0 C. Этот термовыключатель крепится на магнетроне. По умолчанию он не показан на упрощённой схеме.

Другие защитные термовыключатели подписаны на схеме, как OVEN THERMAL CUT-OUT
(устанавливается на воздуховоде), GRILL THERMAL CUT-OUT
(контролирует температуру гриля).

При наличии нештатной ситуации и перегреве магнетрона термовыключатель размыкает цепь, и магнетрон перестаёт работать. При этом термовыключатель выбирается с небольшим запасом — на температуру отключения 120 — 145 0 С.

Весьма важными элементами микроволновой печи являются три переключателя, которые встроены в правый торец камеры СВЧ-печи. При закрытии передней дверцы два переключателя замыкают свои контакты (PRIMARY SWITCH
— главный выключатель, SECONDARY SWITCH
— вторичный выключатель). Третий — MONITOR SWITCH
(контрольный выключатель) — размыкает свои контакты при закрытии дверцы.

Неисправность хотя бы одного из этих выключателей приводит к неработоспособности микроволновки и срабатыванию плавкого предохранителя (Fuse).

Чтобы снизить помехи, которые поступают в электросеть при работающей СВЧ-печи, имеется сетевой фильтр — NOISE FILTER
.

Дополнительные элементы микроволновки.

Кроме базовых элементов конструкции, микроволновка может быть оснащена грилем и конвектором. Гриль может быть выполнен в виде нагревательного элемента (ТЭН»а) или инфракрасных кварцевых ламп. Эти элементы микроволновки очень надёжны и редко выходят из строя.

Нагревательные элементы гриля: металло-керамический (слева) и инфракрасный (справа).

Инфракрасный нагреватель представляет собой 2 последовательно включенные инфракрасные кварцевые лампы на 115V (500 — 600W).

В отличие от микроволнового нагрева, который происходит изнутри, гриль создаёт тепловое излучение, которое разогревает пищу снаружи внутрь. Гриль разогревает пищу медленнее, но без него невозможно приготовить поджаристую курочку .

Конвектор — это, не что иное, как вентилятор внутри камеры, который работает в паре с нагревателем (ТЭН»ом). Вращение вентилятора обеспечивает циркуляцию горячего воздуха в камере, что способствует равномерному прогреву пищи.

Про фьюз-диод, высоковольтный конденсатор и диод.

Элементы в цепи питания магнетрона обладают интересными свойствами, которые нужно учитывать при ремонте микроволновки.

Для тех, кто желает более детально разобраться в устройстве СВЧ-печей, подготовлен архив с сервисными инструкциями микроволновых печей (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). В инструкции приведены принципиальные схемы, схемы разборки, рекомендации по проверке элементов, список комплектующих.

Микроволновые печи (СВЧ-печи) уже давно стали самым обыденным бытовым прибором, с помощью которого можно очень быстро разморозить продукты, разогреть уже приготовленную пищу или приготовить блюдо по оригинальному рецепту, и даже продезинфицировать кухонные моющие губки и тряпочки, не содержащие металла.

Наличие удобного, интуитивно понятного интерфейса, а также многоуровневой защиты позволяют даже ребенку справиться с управлением такого сложного и высокотехнологичного устройства, как микроволновка. Некоторые блюда можно легко и быстро приготовить по встроенным программам. А возможные неисправности вполне можно устранить, сделав.

Разогрев продуктов, помещенных в камеру микроволновки, происходит за счет воздействия на них мощного электромагнитного излучения дециметрового диапазона. В бытовых приборах применяют частоту 2450 МГц. Радиоволны такой высокой частоты проникают вглубь продуктов, и воздействую на полярные молекулы (в продуктах в основном это вода), заставляя их постоянно сдвигаться и выстраиваться вдоль силовых линий электромагнитного поля.

Такое движение повышает температуру продуктов, и нагрев идет не только снаружи, но и до той глубины, на которую проникают радиоволны. В бытовых СВЧ-печах волны проникают вглубь на 2,5-3 см, они разогревают воду, а та, в свою очередь, весь объем продуктов.

Устройство магнетрона — основная составляющая

Радиоволны частотой 2450 МГц генерируются специальным прибором – магнетроном
, представляющим собой электровакуумный диод. Он имеющий массивный медный цилиндрический анод круглый в сечении и разделенный на 10 секторов, имеющих такие же стенки из меди.

В центре этой конструкции расположен стержневой катод, внутри которого есть нить накала. Катод служит для эмиссии электронов. По торцам магнетрона расположены мощные кольцевые магниты, создающее магнитное поле внутри магнетрона, необходимое для генерации СВЧ-излучения.

К аноду прикладывается напряжение в 4000 Вольт, а к нити накала 3 Вольта. Происходит интенсивная эмиссия электронов, которые подхватываются электрическим полем высокой напряженности. Геометрия резонаторных камер и напряжение анода определяют генерируемую частоту магнетрона.

Съем энергии происходит при помощи проволочной петли, соединенной с катодом и выведенной в излучатель-антенну. С антенны СВЧ-излучения попадает в волновод, а от него в камеру микроволновки. Стандартная выходная мощность магнетронов, применяемых в бытовых микроволновках, составляет 800 Вт.

Если для приготовления блюд требуется меньшая мощность, то это достигается тем, что магнетрон включают на определенные промежутки времени, за которыми следует пауза.

Для получения мощности 400 Вт (или 50% от выходной мощности) можно в течение 10-секундного интервала на 5 секунд включить магнетрон, а на 5 секунд выключить. В науке это называется широтно-импульсной модуляцией
.

Магнетрон в процессе работы выделяет большое количество тепла, поэтому его корпус помещен в пластинчатый радиатор, который при работе всегда должен обдуваться воздушным потоком из встроенного в микроволновку вентилятора. При перегреве магнетрон очень часто выходит из строя, поэтому его оснащают защитой – термопредохранителем.

Термопредохранитель и зачем он нужен

Для защиты магнетрона от перегрева, а также гриля, которым оснащены некоторые модели СВЧ-печей, применяются специальные устройства, называемые термопредохранителем
или термореле
. Они выпускаются на разные номиналы температуры, указанные на их корпусе.

Принцип действия термореле очень прост. Его корпус из алюминия прикрепляется при помощи фланцевого соединения к месту, где необходимо контролировать температуру. Так обеспечивается надежный тепловой контакт. Внутри термопредохранителя находится биметаллическая пластинка, имеющая настройки на определенную температуру.

При превышении температурного порога пластинка изгибается и приводит в действие толкатель, который размыкает пластины контактной группы. Питание СВЧ-печи прерывается. После остывания геометрия биметаллической пластины восстанавливается и происходит замыкание контактов.

Назначение вентиляторов СВЧ-печи

Вентилятор является важнейшим компонентом любой микроволновки, без которого ее работы будет невозможной. Он выполняет ряд важнейших функций:

Во-первых, вентилятор обдувает главную деталь СВЧ-печи – магнетрон, обеспечивая его нормальную работу.
Во-вторых, другие компоненты электронной схемы тоже выделяют тепло и требуют вентиляции.
В-третьих, некоторые микроволновки оборудованы грилем обязательно вентилируемым и защищенным термореле.
И, наконец, в камере приготовляемые продукты тоже выделяют большое количество тепла и водяного пара. Вентилятор создает в камере небольшое избыточное давление, в результате чего воздух из камеры вместе с нагретым водяным паром выходит наружу через специальные вентиляционные отверстия.

В микроволновке от одного вентилятора, который расположен у задней стенки корпуса и засасывает воздух снаружи, организована система вентиляции при помощи воздуховодов, направляющий воздушный поток на пластины магнетрона, а затем в камеру. Двигатель вентилятора представляет собой простой однофазный переменного тока.

Система защиты и блокировки микроволновой печи

Любая СВЧ-печь имеет внутри мощное радиоизлучающее устройство – магнетрон. СВЧ-излучение такой мощности может нанести непоправимый вред здоровью человека и всех живых существ, поэтому необходимо принять ряд мер по защите.

Микроволновка имеет полностью экранированную металлическую рабочую камеру
, которая снаружи дополнительно защищена металлическим корпусом, не позволяющим высокочастотному излучению проникать наружу.

Прозрачное стекло в дверце имеет экран из металлической сетки с мелкой ячейкой, которая не пропускает наружу излучение 2450 Гц, длиной волны 12,2 см, генерируемое магнетроном.

Вопрос экономии энергопотребления всегда был актуальным. одним из видов осветительных приборов , которые в значительной мере помогут снизить расход электричества в быту, являются. Чтобы сделать оптимальный выбор , нужно просто разобраться в преимуществах и недостатка каждого вида таких ламп.

Двойные выключатели в виду своих особенностей получили широкое применение в домашних условиях. Как правильно подключать такие выключатели и что необходимо знать для предотвращения ошибок при этом, можно прочитать в.

Дверца микроволновой машины плотно прилегает к корпусу
и очень важно чтобы этот зазор сохранял свои геометрические размеры. Расстояние между металлическим корпусом камеры и специальным пазом дверцы должно быть равно четверти длины волны СВЧ-излучения: 12,2 см/4=3.05 см.

В этом зазоре образуется стоячая электромагнитная волна, которая именно в месте прилегания дверцы к корпусу имеет нулевое амплитудное значение, поэтому волна наружу не распространяется. Вот таким элегантным способом решается вопрос защиты от СВЧ излучения при помощи самих СВЧ-волн. Такой способ защиты в науке называется СВЧ дроссель.

Для предотвращения включения СВЧ-печи с открытой камерой
существует система микропереключателей, контролирующих положение дверцы. Обычно таких переключателей не менее трех: один выключает магнетрон, другой включает лампочку подсветки даже при неработающем магнетроне, а третий служит для того, чтобы «информировать» блок управления о положении дверцы.

Микропереключатели расположены и настроены так, что они срабатывают только при закрытой рабочей камере микроволновки.

Микропереключатели на дверце также часто называют конечными выключателями.

Блок управления — мозг прибора

Блок управления есть у любой микроволновой печи и он выполняет две главные функции:

Поддержание заданной мощности микроволновой печи.
Отключение печи после истечения заданного времени работы.

На старых моделях электропечей блок управления представляли два электромеханических переключателя, один из которых как раз задавал мощность, а другой промежуток времени. С развитием цифровых технологий стали применяться электронные блоки управления, а сейчас уже и микропроцессорные, которые кроме выполнения двух главных функций могут еще и включать множество нужных и ненужных сервисных.

Встроенные часы, которые, безусловно, могут быть полезны.
Индикация уровня мощности.
Изменение уровня мощности при помощи клавиатуры (кнопочной или сенсорной).
Приготовление блюд или размораживание продуктов при помощи специальных программ, «зашитых» в память блока управления. При этом учитывается вес, а нужную мощность печь подберет сама.
Сигнализация окончания программы выбранным звуковым сопровождением.

Кроме этого, у современных моделей есть верхние и нижние грили, функция конвекции, которыми также «руководит» блок управления.

В блоке управления есть свой источник питания, обеспечивающий работу блока и в дежурном, и в рабочем режиме. Важным компонентом является релейный блок, который коммутирует по командам силовые цепи магнетрона и гриля, а также цепи вентилятора, встроенной лампы и конвектора. Блок управления связан шлейфами с клавиатурой и панелью индикации.

Занимательное видео с рассказом о принципе работы СВЧ-печей

Посмотрите как просто объясняется то, благодаря чему работает этот удивительный прибор.

Магнетроны называются электронные приборы, в которых образуются колебания сверхвысокой частоты при помощи модуляции потока электронов. Магнитные и электрические поля в нем действуют с большой силой. Наиболее распространенная модификация магнетрона – это многорезонаторный.

Впервые магнетрон был создан в Америке в 1921 году. С течением времени эксперименты с ним продолжались. В результате появилось множество видов магнетронов, использующихся в радиоэлектронике. В 1960 году приборы стали использоваться в печах сверхвысокой частоты для домашнего применения. Менее распространены клистроны, платинотроны, которые основаны на этом же принципе действия.

Устройство и принцип работы

1 — Анод
2 — Катод
3 — Накал
4 — Резонансная полость
5 — Антенна

Магнетроны резонансного типа состоят из:

Анодный блок
. Представляет собой толстостенный металлический цилиндр с полостями в стенках. Эти полости являются объемными резонаторами, которые создают колебательную кольцевую систему.
Катод
. Он имеет цилиндрическую форму. Внутри него размещен подогреватель.
Внешние электромагниты или постоянные магниты
. Они создают магнитное поле, которое параллельно оси прибора.
Проволочная петля
. Она применяется для вывода сверхвысоких частот, и закреплена в резонаторе.

Резонаторы создают кольцевую систему колебаний. Возле них пучки электронов воздействуют на электромагнитные волны. Так как эта система выполнена замкнутой, то она способна возбудиться только на определенных частотах колебаний. При нахождении рядом с рабочей частотой других частот, случается перескакивание частоты и нарушается стабильность работы устройства.

Чтобы исключить такие отрицательные эффекты магнетроны с одинаковыми резонаторами оснащаются разными связками, либо используются магнетроны с отличающимися размерами резонаторов.

Магнетроны разделяют по виду резонаторов:

Лопаточные.
Щель-отверстие.
Щелевые.

В магнетронах применяется движение электронов в перпендикулярных магнитных и электрических полях, созданных в зазоре кольца между анодом и катодом. Между ними подается напряжение (анодное), которое образует радиальное электрическое поле. Под воздействием этого поля электроны вырываются из нагретого катода и устремляются к аноду.

Анодный блок находится между полюсов магнита, образующего магнитное поле, которое направлено вдоль оси магнетрона. Магнитное поле действует на электрон и отклоняет его на спиральную траекторию. В промежутке между анодом и катодом создается вращательное облако, похожее на колесо со спицами. Электроны возбуждают в объемных резонаторах колебания высокой частоты.

Отдельно каждый резонатор является колебательной системой. Магнитное поле концентрируется внутри полости, а электрическое поле сосредоточено у щелей. Энергия выводится из магнетрона с помощью индуктивной петли. Она размещена в соседних резонаторах. Электроэнергия подключается к нагрузке коаксиальным кабелем.

Нагревание токами высокой частоты производится в волноводах различного сечения, либо в объемных резонаторах. Также нагревание может производиться электромагнитными волнами.

Приборы работают от выпрямленного тока по простой схеме выпрямления. Устройства небольшой мощности способны работать от переменного тока. Рабочая частота тока магнетронов может достигать 100 ГГц, мощностью до нескольких десятков киловатт в постоянном режиме, и до 5 мегаватт в режиме импульсов.

Устройство магнетрона довольно простое. Его стоимость невысока. Поэтому такие качества в сочетании с повышенной эффективностью нагревания и разнообразным использованием высокочастотных токов открывают большие возможности использования в разных сферах жизни.

Основные виды магнетронов

Многорезонаторные устройства
. Они содержат анодные блоки с несколькими резонаторами. Блоки состоят из различного вида резонаторов. В диапазоне 10 см длины волны магнетрон обладает КПД 30%. Выход излучения высокой частоты осуществляется сбоку в щель резонатора.
Обращенные устройства
. Они бывают двух исполнений: коаксиальные и обычные. Такие магнетроны способны выдать импульсы высокой частоты 700 наносекунд с энергией 250 джоулей. Коаксиальный вид магнетрона содержит стабилизирующий резонатор. В нем имеются отверстия во внешней стенке, а также ферритовые стержни с подмагничивающими катушками.

Сфера использования магнетронов

В устройствах радаров
антенна подключена к волноводу. Она, по сути, является щелевым волноводом, или рупорным коническим облучателем вместе с отражателем в виде параболы (тарелка). Управление магнетрона осуществляется с помощью коротких мощных импульсов напряжения. В итоге образуется короткий импульс энергии с малой длиной волны. Малая часть такой энергии поступает снова на антенну и волновод, и далее к чувствительному приемнику. Сигнал обрабатывается и поступает на электронно-лучевую трубку на экран радара.
В бытовых микроволновых печах
волновод имеет отверстие, которое не создает препятствие радиочастотным волнам в рабочей камере. Важным условием работы микроволновки является условие, чтобы при работе печи в камере находились какие-либо продукты. При этом микроволны поглощаются продуктами, и не возвращаются на волновод. Стоячие волны в микроволновой печи могут искрить. При долгом искрении магнетрон может выйти из строя. Если в микроволновке мало продуктов для приготовления, то лучше дополнительно поместить в камеру стакан с водой для лучшего поглощения волн.

1 — Магнетрон
2 — Высоковольтный конденсатор
3 — Высоковольтный диод
4 — Защита
5 — Высоковольтный трансформатор

В радиолокационных станциях
используются коаксиальные магнетроны с быстрым изменением частоты. Это позволяет расширить тактико-технические свойства локаторов.

Выбор и приобретение магнетрона

Чтобы самому приобрести магнетрон для , необходимо изучить и разобраться в маркировке, выяснить, какие бывают их виды, и их параметры.

Наиболее малую мощность имеет магнетрон 2М 213. Его мощность составляет 700 ватт при нагрузке и 600 ватт номинальная.

Приборы средней мощности в основном изготавливают на 1000 ватт. Марка такого магнетрона – 2М 214.

Наибольшая мощность магнетрона у модели 2М 246.

Показатель мощности у них равен 1150 ватт. Перед приобретением необходимо сопоставить цену магнетрона со стоимостью всей печи, и не забыть о стоимости работ по ремонту. Возможно, что не будет смысла в ремонте.

Можно ли магнетрон заменить самостоятельно?

Для разных моделей микроволновок можно устанавливать магнетрон других фирм изготовления. Главное, чтобы он подходил по мощности, в настоящее время не проблема приобрести его в торговой сети. Исключение составляют модели, которые уже сняты с производства.

Однако, даже если вы разобрались в устройстве микроволновки, то не рекомендуется заниматься заменой деталей в домашних условиях, так как этим должны заниматься квалифицированные специалисты, способные обеспечить безопасную работу устройства. К тому же, сделать это самостоятельно будет довольно проблематично.

Работа микроволновки

Пища имеет в составе воду, которая состоит из заряженных частиц. Продукты в микроволновой печи разогреваются посредством воздействия на них волн высокой частоты. Молекулы воды выступают в качестве диполя, так как проводят волны электрического поля.

Магнетрон — э
то генераторный электровакуумный СВЧ прибор, в котором формирование электронного потока и его взаимодействие с СВЧ полем происходит в пространстве, где постоянные электрическое и магнитное поля взаимно перпендикулярны. Магнетрон преобразует энергию источника питания в энергию СВЧ колебаний.

Простейший магнетрон (см.рис.27) – это диод цилиндрической конструкции с внешним анодом 1 и соосно расположенным внутри него катодом 2. В толстостенном медном цилиндре анода равномерно размещены полые резонаторы 3, соединенные с промежутком катод–анод 4, называемым пространством взаимодействия. Резонаторы и пространство взаимодействия образуют кольцевую резонаторную систему (РС).

Рис.27. Конструкция магнетрона.

1–анод, 2–катод, 3–резонаторы, 4–пространство взаимодействия, 5–вывод энергии СВЧ.

Резонаторная система принимает поток электронов, движущихся от катода к аноду, и одновременно отводит тепло. В резонаторной системе есть несколько частот, при которых на длине резонатора укладывается целое число стоячих волн от 1 до n/2 (n-число резонаторов). На определенной резонансной частоте и возникают СВЧ колебания.

В резонаторе на электроны, двигающиеся от катода к аноду, действуют три поля: постоянное электрическое, сообщающее кинетическую энергию электронам, постоянное магнитное поле, изменяющее траекторию их движения, и СВЧ поле, возникающее в резонаторах и проникающее через щели в промежуток катод-анод. При этом часть электронов, которые замедляются полем, отдают энергию, поддерживая колебания в резонаторе. В магнетроне процессы формирования, управления и преобразования энергии электронного потока происходят в одном пространстве взаимодействия, что осложняет анализ работы этого устройства.

На рис.28 приведена структура ВЧ электрического поля в пространстве взаимодействия вблизи одиночного резонатора (а) и по кругу всего анодного блока. Вектор напряженности поля можно разложить на радиальную и тангенциальную составляющие. При этом в пространстве взаимодействия возникает стоячая волна на определенной частоте, а резонаторный блок представляет собой замедляющую систему.

Если средняя составляющая скорости электрона равна фазовой скорости СВЧ волны вдоль резонансной системы (условие синхронизма), то СВЧ поле группирует электроны, замедляя их и отбирая энергию, полученную от статического электрического поля. Траектория движения электрона в пространстве взаимодействия приведена на рис. 29.

Три электрона (А, Б и В) находятся в разных точках тормозящего ВЧ поля в пространстве взаимодействия и имеют различные скорости. Электрон А будет ускоряться радиальной составляющей ВЧ поля, а электрон В – замедляться. В результате оба они с разных сторон будут приближаться к электрону Б, находящемуся в плоскости, где радиальная составляющая электрического поля равна нулю. Таким образом происходит группировка электронов по скорости, а отбор энергии электронного пучка осуществляется тангенциальной составляющей поля, что приводит к образованию в магнетроне электронных пучков, двигающихся от катода к аноду. Число таких пучков в два раза меньше числа резонаторов. На рис. 30 показана огибающая этих пучков в фиксированный момент времени (траектории конкретных электронов показаны сплошными линиями).

Весь пространственный заряд электронных пучков вращается вокруг катода синхронно с изменением ВЧ электрического поля. В моменты времени, когда электронные пучки подходят к щелям резонаторов, поле в них оказывается тормозящим, отбирающим энергию у электронов. В результате потенциальная энергия электронного потока, получаемая им от источника постоянного анодного напряжения, преобразуется в энергию электромагнитных колебаний, генерируемых магнетроном.

В зависимости от режима работы различают магнетроны импульсного и непрерывного действия. К.п.д. магнетронов достигает 95%, рабочая частота от 0,5 до 100 ГГц, длительность импульсов колебаний 0,02-100 мкс, мощность прибора от нескольких Вт до десятков МВт.

Различные варианты конструкции магнетронов и резонаторных систем приведены на рис.31-32.

Рис.31 Резонаторные системы магнетрона.

Рис.32 Конструкции магнетронов

Такое движение повышает температуру продуктов, и нагрев идет не только снаружи, но и до той глубины, на которую проникают радиоволны. В бытовых СВЧ-печах волны проникают вглубь на 2,5—3 см, они разогревают воду, а та, в свою очередь, весь объем продуктов.

Устройство магнетрона — основная составляющая

Термопредохранитель и зачем он нужен

Назначение вентиляторов СВЧ-печи

Во-первых, вентилятор обдувает главную деталь СВЧ-печи – магнетрон, обеспечивая его нормальную работу.
Во-вторых, другие компоненты электронной схемы тоже выделяют тепло и требуют вентиляции.
В-третьих, некоторые микроволновки оборудованы грилем обязательно вентилируемым и защищенным термореле.
И, наконец, в камере приготовляемые продукты тоже выделяют большое количество тепла и водяного пара. Вентилятор создает в камере небольшое избыточное давление, в результате чего воздух из камеры вместе с нагретым водяным паром выходит наружу через специальные вентиляционные отверстия.

Система защиты и блокировки микроволновой печи

Вопрос экономии энергопотребления всегда был актуальным. одним из видов осветительных приборов, которые в значительной мере помогут снизить расход электричества в быту, являются . Чтобы сделать оптимальный выбор, нужно просто разобраться в преимуществах и недостатка каждого вида таких ламп.

Микропереключатели на дверце также часто называют конечными выключателями.

Блок управления — мозг прибора

Блок управления есть у любой микроволновой печи и он выполняет две главные функции:

Поддержание заданной мощности микроволновой печи.
Отключение печи после истечения заданного времени работы.

Встроенные часы, которые, безусловно, могут быть полезны.
Индикация уровня мощности.
Изменение уровня мощности при помощи клавиатуры (кнопочной или сенсорной).
Приготовление блюд или размораживание продуктов при помощи специальных программ, «зашитых» в память блока управления. При этом учитывается вес, а нужную мощность печь подберет сама.
Сигнализация окончания программы выбранным звуковым сопровождением.

Занимательное видео с рассказом о принципе работы СВЧ-печей

Посмотрите как просто объясняется то, благодаря чему работает этот удивительный прибор.

Магнетрон — Вики

Магнетрон — электронный прибор, генерирующий микроволны при взаимодействии потока электронов с электрической составляющей сверхвысокочастотного поля в пространстве, где постоянное магнитное поле перпендикулярно постоянному электрическому полю^[1].

История

В 1912 году швейцарский физик Генрих Грайнакер изучал способы вычисления массы электрона. Он собрал установку, в которой внутрь магнита был помещен электровакуумный диод с цилиндрическим анодом вокруг стержневидного катода. Ему не удалось измерить массу электрона из-за проблем с получением достаточного уровня вакуума в лампе, однако в ходе работы были разработаны математические модели движения электронов в электрических и магнитных полях.^[2]^[3]

Альберт Халл (США) использовал данные модели при попытках обойти патенты Western Electric на триод. Халл планировал использовать для управления потоком электронов между катодом и анодом изменяющееся магнитное поле вместо постоянного электрического. В исследовательских лабораториях General Electric (Schenectady, New York) Халл создал лампы, переключавшие режим через изменение соотношения магнитных и электрических полей. В 1921 году он предложил термин «магнетрон», опубликовал несколько статей об их устройстве и получил патенты.^[4] Магнетрон Халла не был предназначен для получения высокочастотных электромагнитных волн. В 1924 году чехословацкий физик А. Жачек^[5] и германский физик Эрих Хабан (нем. Erich Habann, Йенский университет) независимо обнаружили возможность генерации магнетроном дециметровых волн (порядка 100 МГц — 1 ГГц).

В 1920-е годы исследованиями в области генерирования СВЧ колебаний с применением магнитных полей занимались также А. А. Слуцкин и Д. С. Штейнберг (1926—1929, СССР), К. Окабе и Х. Яги (1928—1929, Япония), И. Ранци (1929, Италия).

Действующие магнетронные генераторы радиоволн были созданы независимо и почти одновременно в трёх странах: в Чехословакии (Жачек, 1924 г.), в СССР (А. А. Слуцкин и Д. С. Штейнберг, 1925 г.), в Японии (Окабе и Яги, 1927 г.).

К 1936—1937 годам мощность генераторов на базе магнетрона была повышена в несколько раз (до сотен Вт на волне с длиной 9 см) путём создания многорезонаторного магнетрона (с использованием массивного медного анода с несколькими резонаторами и охлаждением; М. А. Бонч-Бруевич, Н. Ф. Алексеев, Д. Е. Маляров)^[6]^[7].

Французский учёный Морис Понт с сотрудниками из парижской фирмы «КСФ» в 1935 году создали электронную лампу с вольфрамовым катодом, окружённым резонаторными анодными сегментами. Она была предшественницей магнетронов с резонаторными камерами.

Конструкция многорезонаторного магнетрона Алексеева — Малярова, обеспечивающего 300-ваттное излучение на волне 10 сантиметров, созданного в 1936—1939 годах, стала известна мировому сообществу благодаря публикации 1940 года.^[8]

Своим появлением на свет многорезонаторный магнетрон Алексеева — Малярова обязан радиолокации. Работы по радиолокации были развернуты в СССР почти одновременно с началом радиолокационных работ в Англии и США. По признанию зарубежных авторов, к началу 1934 года СССР продвинулся в этих работах более, чем США и Англия.^[9]

В 1940 году британские физики Джон Рэндалл и Гарри Бут (англ. Harry Boot) изобрели резонансный магнетрон^[10]. Новый магнетрон давал импульсы высокой мощности, что позволило разработать радар сантиметрового диапазона. Радар с короткой длиной волны позволял обнаруживать более мелкие объекты^[11]. Кроме того, компактный размер магнетрона привёл к резкому уменьшению размеров радарной аппаратуры^[12], что позволило устанавливать её на самолетах^[13].

В 1949 году в США инженерами Д. Уилбуром и Ф. Питерсом были разработаны методы изменения частоты магнетрона с помощью управления напряжением (прибор «митрон» — mitron).^[14]^[15]

Начиная с 1960-х годов магнетроны получили применение в СВЧ-печах для домашнего использования^[16].

Характеристики

Магнетроны могут работать на различных частотах от 0,5 до 100 ГГц, с мощностями от нескольких Вт до десятков кВт в непрерывном режиме, и от 10 Вт до 5 МВт в импульсном режиме при длительностях импульсов главным образом от долей до десятков микросекунд.

Магнетроны обладают высоким КПД (до 80 %).

Магнетроны бывают как неперестраиваемые, так и перестраиваемые в небольшом диапазоне частот (обычно менее 10 %). Для медленной перестройки частоты применяются механизмы, приводимые в движение рукой, для быстрой (до нескольких тысяч перестроек в секунду) — ротационные и вибрационные механизмы.

Магнетроны как генераторы сверхвысоких частот широко используются в современной радиолокационной технике (хотя их начинают вытеснять активные фазированные антенные решётки) и в микроволновых печах. Фактически, магнетрон, по состоянию на 2017 год, — последний тип массово производимого электровакуумного прибора (не считая рентгеновской трубки) после свёртывания производства кинескопов в начале 2010 годов.

Конструкция

Магнетрон в продольном разрезе
Схема конструкции магнетрона

Резонансный магнетрон состоит из анодного блока, который представляет собой, как правило, металлический толстостенный цилиндр с прорезанными в стенках полостями, выполняющими роль объёмных резонаторов. Резонаторы образуют кольцевую колебательную систему. К анодному блоку закрепляется цилиндрический катод. Внутри катода закреплён подогреватель. Магнитное поле, параллельное оси прибора, создаётся внешними магнитами или электромагнитом.

Для вывода СВЧ энергии используется, как правило, проволочная петля, закреплённая в одном из резонаторов, или отверстие из резонатора наружу цилиндра.

Резонаторы магнетрона образуют кольцевую колебательную систему, около них происходит взаимодействие пучка электронов и электромагнитной волны. Поскольку эта система в результате кольцевой конструкции замкнута сама на себя, то её можно возбудить лишь на определённых видах колебаний, из которых важное значение имеет π-вид. Среди нескольких резонансных частот системы (при N резонаторах в системе возможно существование любого целого количества стоячих волн в диапазоне от 1 до N/2) чаще всего используется π-вид колебаний, при котором фазы в смежных резонаторах различаются на π. При наличии рядом с рабочей частотой (ближе 10 %) других резонансных частот возможны перескоки частоты и нестабильная работа прибора. Для предотвращения подобных эффектов в магнетронах с одинаковыми резонаторами в них могут вводиться различные связки либо применяться магнетроны с разными размерами резонаторов (чётные резонаторы с одним размером, нечётные — с другим).

Отдельные модели магнетронов могут иметь различную конструкцию. Так, резонаторная система выполняется в виде резонаторов нескольких типов: щель-отверстие, лопаточных, щелевых и т. д.

Принцип работы

Схема работы магнетрона

Электроны эмиттируются из катода в пространство взаимодействия, где на них воздействует постоянное электрическое поле анод-катод, постоянное магнитное поле и поле электромагнитной волны. Если бы не было поля электромагнитной волны, электроны бы двигались в скрещённых электрическом и магнитном полях по сравнительно простым кривым: эпициклоидам (кривая, которую описывает точка на круге, катящемся по наружной поверхности окружности большего диаметра, в конкретном случае — по наружной поверхности катода). При достаточно высоком магнитном поле (параллельном оси магнетрона) электрон, движущийся по этой кривой, не может достичь анода (по причине действия на него со стороны этого магнитного поля силы Лоренца), при этом говорят, что произошло магнитное запирание диода. В режиме магнитного запирания некоторая часть электронов движется по эпициклоидам в пространстве анод-катод. Под действием собственного поля электронов, а также статистических эффектов (дробовой шум) в этом электронном облаке возникают неустойчивости, которые приводят к генерации электромагнитных колебаний, эти колебания усиливаются резонаторами. Электрическое поле возникшей электромагнитной волны может замедлять или ускорять электроны. Если электрон ускоряется полем волны, то радиус его циклотронного движения увеличивается, и он отклоняется в направлении катода. При этом энергия передаётся от волны к электрону. Если же электрон тормозится полем волны, то его энергия передаётся волне, при этом циклотронный радиус электрона уменьшается, центр окружности вращения смещается ближе к аноду, и он получает возможность достигнуть анода. Поскольку электрическое поле анод-катод совершает положительную работу только если электрон достигает анода, энергия всегда передаётся в основном от электронов к электромагнитной волне. Однако, если скорость вращения электронов вокруг катода не будет совпадать с фазовой скоростью электромагнитной волны, один и тот же электрон будет попеременно ускоряться и тормозиться волной, в результате эффективность передачи энергии волне будет небольшой. Если средняя скорость вращения электрона вокруг катода совпадает с фазовой скоростью волны, электрон может находиться непрерывно в тормозящей области, при этом передача энергии от электрона к волне наиболее эффективна. Такие электроны группируются в сгустки (так называемые «спицы»), вращающиеся вместе с полем. Многократное, в течение ряда периодов, взаимодействие электронов с ВЧ-полем и фазовая фокусировка в магнетроне обеспечивают высокий коэффициент полезного действия и возможность получения больших мощностей.

Применение

Предупреждающий знак «Опасно. Радиоизлучение»

В радарных устройствах волновод подсоединён к антенне, которая может представлять собой как щелевой волновод, так и конический рупорный облучатель в паре с параболическим отражателем (так называемая «тарелка»). Магнетрон управляется короткими высокоинтенсивными импульсами подаваемого напряжения, в результате чего в пространство излучается короткий импульс микроволновой энергии. Небольшая порция этой энергии отражается от объекта радиолокации обратно к антенне, попадает в волновод, которым она направляется к чувствительному приёмнику. После дальнейшей обработки сигнала он, в конце концов, появляется на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) в виде радарной карты А1.

В микроволновых печах волновод заканчивается отверстием, прозрачным для радиочастот (непосредственно в камере для готовки). Важно, чтобы во время работы печи в ней находились продукты. Тогда микроволны поглощаются вместо того, чтобы отражаться обратно в волновод, где интенсивность стоячих волн может вызвать искрение. Искрение, продолжающееся достаточно долго, может повредить магнетрон. Если в микроволновой печи готовится небольшое количество пищи, лучше поставить в камеру ещё и стакан воды для поглощения микроволн.

Примечания

↑ Кулешов, 2008, с. 353.
↑ H. Greinacher (1912) «Über eine Anordnung zur Bestimmung von e/m» (нем.) (Об аппарате для определения e/m), Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, 14 : 856—864.
↑ «Invention of Magnetron» (англ.).
↑ Albert W. Hull (1921) «The effect of a uniform magnetic field on the motion of electrons between coaxial cylinders», Physical Review, 18 (1) : 31—57. Также: Albert W. Hull, «The magnetron», Journal of the American Institute of Electrical Engineers, vol. 40, no. 9, p. 715—723 (September 1921).
↑ Biographical information about August Žáček:
- R. H. Fürth, Obituary: «Prof. August Žáček», Nature, vol. 193, no. 4816, p. 625 (1962).
- «The 70th birthday of Prof. Dr. August Žáček», Czechoslovak Journal of Physics, vol. 6, no. 2, p. 204—205 (1956). Available on-line at: Metapress.com Архивная копия от 12 марта 2012 на Wayback Machine.
↑ Моuromtseeff J. Е. Proc. Natl.-Electr. Conf., 1945, № 33, p. 229–233.
↑ М. М. Лобанов. Расширение исследований по радиообнаружению (неопр. ). Развитие советской радиолокационной техники. Дата обращения: 27 января 2016.
↑ Alexeev Н. F., Malyarov Д. Е. Getting powerful vibrations of magnetrons in centimeter wavelength range // Magazine of Technical Physics. 1940. Vol. 10. No. 15, P. 1297—1300.
↑ Brown, Louis. A Radar History of World War II. Technical and Military Imperatives. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1999. ISBN 0-7503-0659-9.
↑ The Magnetron (неопр.). Bournemouth University (1995—2009). Дата обращения: 23 августа 2009. Архивировано 23 августа 2011 года.
↑ Я. З. Перпя. Как работает радиолокатор. Оборонгиз, 1955.
↑ Schroter, B. How important was Tizard’s Box of Tricks? (неопр.) // Imperial Engineer. — 2008. — Spring (т. 8). — С. 10.
↑ Who Was Alan Dower Blumlein? (неопр.) (недоступная ссылка). Dora Media Productions (1999—2007). Дата обращения: 23 августа 2009. Архивировано 23 августа 2011 года.
↑ The Mitron-An Interdigital Voltage-Tunable Magnetron / Proceedings of the IRE (Volume: 43, Issue: 3, 1955) p. 332—338, doi:10.1109/JRPROC.1955.278140.
↑ 62. Mitrons (англ.) / V. N. Shevchik, Fundamentals of Microwave Electronics: International Series of Monographs on Electronics and Instrumentation, Elsevier, 2014 ISBN 9781483194769, p. 239.
↑ В. Коляда. Прирученные невидимки. Всё о микроволновых печах // Наука и Жизнь, № 10, 2004.

Ссылки

Литература

Кулешов В. Н., Удалов Н. Н., Богачев В. М. и др. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов. — М.: МЭИ, 2008. — 416 с. — ISBN 978-5-383-00224-7.

Как работает микроволновка и как правильно с ней обращаться? Принцип работы магнетрона

Принцип действия магнетрона основан на влиянии электрического и магнитного полей на траекторию движения электронов. По своей сути, магнетрон является электровакуумным диодом. Другими словами «электронной лампой» с двумя электродами. В основе работы электровакуумных приборов лежит явление термоэлектронной эмиссии. Термоэлектронная эмиссия возникает при разогреве поверхности эмиттера (катода), в следствии чего увеличивается количество электронов, способных совершить работу выхода. Для того, что бы выяснить, как электроны ведут себя в электрическом поле, рассмотрим принцип действия обычного электровакуумного диода.

На рисунке выше изображена схема работы электровакуумного диода. На части «А» рисунка, составлена электрическая цепь состоящая из диода, батареи питания «В», и ключа «К». Ключ «К» разомкнут – следовательно, напряжение на аноде отсутствует «Ua = 0». Если нет напряжения, то ток анода тоже будет равен нулю «Ia = 0». На нить накала подано напряжение «Un» следовательно, катод диода разогрет, и самые активные электроны уже готовы покинуть его. Но своей энергии им для этого не хватает, поэтому они все еще находятся возле катода.

Перейдем ко второй части рисунка. На части «Б» данного рисунка все та же схема, но ключ «К» на ней замкнут. Следовательно — на аноде появилось напряжение «Ua = x», поданное с положительного полюса батареи питания «В» через ключ «К». В результате чего, между электродами диода возникло электрическое поле. Под действием силы этого поля электроны начали покидать катод и устремились к аноду. Таким образом, цепь замкнулась и по цепи начал протекать ток анода определенной величины «Ia = y». Из выше изложенного можно сделать вывод, что электрическое поле заставляет электроны двигаться по прямой вдоль, своих силовых линий.

Магнитное поле ни как не действует на не подвижный электрон. Но если электрон, движущийся по прямой траектории под действием электрического поля, попадает в магнитное поле, то последнее влияет на траекторию движения электрона, отклоняя ее вдоль своих силовых линий. Таким образом, электрон двигавшийся по прямой, под действием магнитного поля начинает двигаться по дуге.

Теперь рассмотрим внутренности магнетрона. Отличительной особенностью конструкции магнетрона – является конструкция анода. Анод магнетрона представляет собой толстостенный медный цилиндр с системой резонаторов внутри. В поперечном сечении, вид конструкции анода напоминает колесо телеги со спицами. Каждая «спица» — является резонатором. В центре анода расположен катод с подогревателем. По краям анодного блока находятся два кольцевых магнита, которые образуют магнитную систему, между полюсами которой и располагается анод. Если бы данная магнитная система отсутствовала, то не было бы и магнитного поля и в этом случае, при подаче напряжения накала и анодного напряжения, электроны двигались бы по прямой, от катода — к аноду т. е. вдоль силовых линий электрического поля.

На рисунке сверху изображена очень упрощенная схема работы магнетрона. На ней голубым цветом выделена приблизительная форма траектории движения одного электрона покинувшего катод и стремящегося к аноду. На рисунке видно, что благодаря наличию магнитного поля, траектория движения электрона изменяется таким образом, что покинувший катод электрон достигает анода, далеко не сразу. Из-за такого влияния магнитного поля на движение электрона, в рабочей области образуется своеобразное «электронное облако», которое вращается вокруг катода – внутри анода. Пролетая мимо резонаторов, электроны отдают им часть своей энергии и наводят в них токи высокой частоты которые в свою очередь, создают сильное СВЧ поле в полостях резонаторов. В одну из таких полостей помещена петля связи (на схеме не показана), посредством которой энергия СВЧ поля выводится наружу.

Это очень краткое описание работы магнетрона. Для тех, кто хотел бы познакомиться с принципом его действия поближе, даю ссылки на более подробные описания.

Впервые опубликовал результаты теоретических и экспериментальных исследований работы прибора в статическом режиме и предложил ряд конструкций магнетрона. Генерирование электромагнитных колебаний в дециметровом диапазоне волн посредством магнетрона открыл и запатентовал в чехословацкий физик А. Жачек.

Действующие магнетронные генераторы радиоволн были созданы независимо и почти одновременно в трех странах: в Чехословакии (Жачек, 1924 г.), в СССР (А.А. Слуцкин и Д.С. Штейнберг, 1925 г.), в Японии (Окабе и Яги, 1927 г.).

Французский ученый Морис Понт с сотрудниками из парижской фирмы «КСФ» в 1935 году создали электронную лампу с вольфрамовым катодом, окруженным резонаторными анодными сегментами. Она была предшественницей магнетронов с резонаторными камерами.

Конструкция многорезонаторного магнетрона Алексеева — Малярова, обеспечивающего 300-ваттное излучение на волне 10 сантиметров, созданного в 1936-39 гг., стала известна мировому сообществу благодаря публикации 1940 г. (Alexeev Н. F., Malyarov Д. Е. Getting powerful vibrations of magnetrons in centimeter wavelength range // Magazine of Technical Physics. 1940. Vol. 10. No. 15, P. 1297-1300.)

В 1940 британские физики Джон Рэндалл (англ. John Randall

) и Гарри Бут (англ. Harry Boot

) изобрели резонансный магнетрон
Новый магнетрон давал импульсы высокой мощности, что позволило разработать радар сантиметрового диапазона. Радар с короткой длиной волны позволял обнаруживать более мелкие объекты . Кроме того, компактный размер магнетрона привел к резкому уменьшению размеров радарной аппаратуры , что позволило устанавливать ее на самолетах .

Явление перестройки частоты магнетрона напряжением впервые обнаружили в 1949 американские инженеры Д. Уилбур и Ф. Питерс. Магнетрон, настраиваемый напряжением, или митрон — генераторный прибор магнетронного типа, рабочая частота которого в широком диапазоне изменяется пропорционально анодному напряжению.

Магнетроны как генераторы сверхвысоких частот широко используются в современной радиолокационной технике.

Конструкция

Магнетрон в продольном сечении

Резонансный магнетрон
состоит из анодного блока, который представляет собой, как правило, металлический толстостенный цилиндр с прорезанными в стенках полостями, выполняющими роль объёмных резонаторов . Резонаторы образуют кольцевую колебательную систему . К анодному блоку закрепляется цилиндрический катод . Внутри катода закреплён подогреватель. Магнитное поле , параллельное оси прибора, создаётся внешними магнитами или электромагнитом.

Резонаторы магнетрона образуют кольцевую колебательную систему, около них происходит взаимодействие пучка электронов и электромагнитной волны. Поскольку эта система в результате кольцевой конструкции замкнута сама на себя, то её можно возбудить лишь на определённых видах колебаний, из которых важное значение имеет π
-вид. Такая система имеет не одну, а несколько резонансных частот, при которых на кольцевой колебательной системе укладывается целое число стоячих волн от 1 до N/2 (N — число резонаторов). Наиболее выгодным является вид колебаний, при котором число полуволн равно числу резонаторов (так называемый π-вид колебаний). Этот вид колебаний назван так потому, что напряжения СВЧ на двух соседних резонаторах сдвинуты по фазе на π
.

Для стабильной работы магнетрона (во избежание перескоков во время работы на другие виды колебаний, сопровождающиеся изменениями частоты и выходной мощности) необходимо, чтобы ближайшая резонансная частота колебательной системы значительно отличалась от рабочей частоты (примерно на 10 %). Так как в магнетроне с одинаковыми резонаторами разность этих частот получается недостаточной, её увеличивают либо введением связок в виде металлических колец, одно из которых соединяет все чётные, а другое все нечётные ламели анодного блока, либо применением разнорезонаторной колебательной системы (чётные резонаторы имеют один размер, нечётные — другой).

Принцип работы

Электроны эмиттируются из катода в пространство взаимодействия, где на них воздействует постоянное электрическое поле анод-катод, постоянное магнитное поле и поле электромагнитной волны. Если бы не было поля электромагнитной волны, электроны бы двигались в скрещённых электрическом и магнитном полях по сравнительно простым кривым: эпициклоидам (кривая, которую описывает точка на круге, катящемся по наружной поверхности окружности большего диаметра, в конкретном случае — по наружной поверхности катода). При достаточно высоком магнитном поле (параллельном оси магнетрона) электрон, движущийся по этой кривой, не может достичь анода (по причине действия на него со стороны этого магнитного поля силы Лоренца), при этом говорят, что произошло магнитное запирание диода. В режиме магнитного запирания некоторая часть электронов движется по эпициклоидам в пространстве анод-катод. Под действием собственного поля электронов, а также статистических эффектов (дробовой шум) в этом электронном облаке возникают неустойчивости, которые приводят к генерации электромагнитных колебаний, эти колебания усиливаются резонаторами. Электрическое поле возникшей электромагнитной волны может замедлять или ускорять электроны. Если электрон ускоряется полем волны, то радиус его циклотронного движения уменьшается и он отклоняется в направлении катода. При этом энергия передаётся от волны к электрону. Если же электрон тормозится полем волны, то его энергия передаётся волне, при этом циклотронный радиус электрона увеличивается и он получает возможность достигнуть анода. Поскольку электрическое поле анод-катод совершает положительную работу только если электрон достигает анода, энергия всегда передаётся в основном от электронов к электромагнитной волне. Однако, если скорость вращения электронов вокруг катода не будет совпадать с фазовой скоростью электромагнитной волны, один и тот же электрон будет попеременно ускоряться и тормозиться волной, в результате эффективность передачи энергии волне будет небольшой. Если средняя скорость вращения электрона вокруг катода совпадает с фазовой скоростью волны, электрон может находиться непрерывно в тормозящей области, при этом передача энергии от электрона к волне наиболее эффективна. Такие электроны группируются в сгустки (так называемые «спицы»), вращающиеся вместе с полем. Многократное, в течение ряда периодов, взаимодействие электронов с ВЧ-полем и фазовая фокусировка в магнетроне обеспечивают высокий коэффициент полезного действия и возможность получения больших мощностей.

Применение

В радарных устройствах волновод подсоединён к антенне, которая может представлять собой как щелевой волновод, так и конический рупорный облучатель в паре с параболическим отражателем (так называемая «тарелка»). Магнетрон управляется короткими высокоинтенсивными импульсами подаваемого напряжения, в результате чего излучается короткий импульс микроволновой энергии . Небольшая порция этой энергии отражается обратно антенне и волноводу, где она направляется к чувствительному приёмнику. После дальнейшей обработки сигнала он, в конце концов, появляется на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) в виде радарной карты А1.

Источники

Пассивные твердотельные	Резистор · Переменный резистор · Подстроечный резистор · Варистор · Конденсатор · Переменный конденсатор · Подстроечный конденсатор · Катушка индуктивности · Кварцевый резонатор · Предохранитель · Самовосстанавливающийся предохранитель · Трансформатор
Активные твердотельные	Диод · Светодиод · Фотодиод · Полупроводниковый лазер · Диод Шоттки · Стабилитрон · Стабистор · Варикап · Вариконд · Диодный мост · Лавинно-пролётный диод · Туннельный диод · Диод Ганна Транзистор · Биполярный транзистор · Полевой транзистор · КМОП-транзистор · Однопереходный транзистор · Фототранзистор · Составной транзистор · Баллистический транзистор Интегральная схема · Цифровая интегральная схема · Аналоговая интегральная схема Тиристор · Симистор · Динистор · Мемристор
Пассивные вакуумные	Бареттер
Активные вакуумные и газоразрядные	Электронная лампа · Электровакуумный диод · Триод · Тетрод · Пентод · Гексод · Гептод · Пентагрид · Октод · Нонод · Механотрон · Клистрон · Магнетрон · Амплитрон · Платинотрон · Электронно-лучевая трубка · Лампа бегущей волны
Устройства отображения	Электронно-лучевая трубка ·

Микроволновая печь (СВЧ), в настоящее время, пользуется большой популярностью, она является самым востребованным кухонным прибором. С помощью микроволновой печи можно не только разогреть или приготовить еду, но и произвести размораживание продуктов и даже продезинфицировать некоторые кухонные принадлежности, не содержащие металл. Данный прибор стал сегодня совершенно обыденным.

Микроволновая печь – это бытовой электрический прибор, который предназначен, в основном, для приготовления или же подогрева пищи в быстром режиме. Используют микроволновки и некоторых производствах, где нужно разогревать необходимых материалов.

В отличие от обычных печей, разогрев разных продуктов в данном устройстве происходит довольно-таки быстро, так как радиоволны способны проникать глубоко внутрь продуктов. Это кардинально сокращает разогрев любого продукта и способствует сохранению всех полезных веществ в нем.

Устройство всех СВЧ-печей состоит, как правило, из одинаковых компонентов. Конструкция микроволновок имеет основные и вспомогательные элементы. Внешний вид этих приборов может быть очень разнообразным. Размеры, расцветки и функции могут отличаться, у каждой отдельной печи, они могут быть разными.

Строение микроволновой печи:

Камера, оснащенная вращающимся подиумом;
Магнетрон, является главным элементом – СВЧ-излучатель;
Трансформатор;
Металлический корпус с дверцей, которая блокируется при работе прибора;
Схема управления и коммуникаций;
Волновод.

Так же внутри микроволновка должна быть оборудована вентилятором. Назначение его очень велико, так как без него не будет работать сам прибор. Такое устройство обеспечивает прекрасную работу магнетрона и охлаждает электронные схемы.

Как работает микроволновая печь: ее разновидности

Работа микроволновой печи очень проста, она основана на СВЧ-излучении. Сердцем каждой микроволновки является такой элемент, как магнетрон. Он и есть источником излучения. Частота микроволн составляет примерно 2450 мГц, а мощность современных микроволновок может равняться 700 – 1000 Вт. Работает такая печь от электричества.

Чтобы магнетрон хорошо работал и не перегревался, рядом с ним устанавливают вентилятор. Он же и занимается циркуляцией воздуха внутри самой печи и способствует равномерному обогреву пищи или продуктов.

Микроволны попадают в печь по волноводу, а затем стенки, которые изготовлены из металла, отражают само магнитное излучение. Излучение, проникая глубоко в продукты, заставляют их молекулы очень быстро двигаться. Эти действия способствуют трению, вследствие чего и выделяется тепло (присутствует физика). Это тепло и будет разогревать продукты.

Разновидности электроприборов:

С грилем;
Печь с конвекцией;
Устройство с инверторным управлением;
Прибор с микроволнами, которые распределяются равномерно;
Мини-микроволновка.

Главное достоинство всех микроволновок – это дизайн. Рынок предоставляет огромный выбор приборов, можно выбирать, как модель стильную, так и эргономичную. Описание этих моделей позволит вам выбрать понравившуюся модель, которая станет не просто украшением кухни, а и его изюминкой. Примером может стать микроволновка фирм Самсунг.

Блок управления: принцип работы микроволновки

У каждой микроволновки есть такой немало важный элемент, как блок управления. Он в свою очередь выполняет две основные функции: поддерживает заданную мощность и отключает прибор, когда установленное время истекло. На сегодняшний день, технологии разработали новый вид этого элемента – электронный.

Сегодня электронный блок может поддерживать не только основные свои функции, но и некоторые дополнительные. Некоторые из них нужные, а другие совсем не понадобятся. У многих современных моделей есть наличие гриля, им так же управляет блок управления.

На сегодня, командный блок оснащен разными микропроцессорами, которые, в свою очередь, поддерживают функциональность других программ. Поэтому блок питание и может отвечать за работу дополнительных функций.

Дополнительные сервисные функции:

Встроенные часы;
Индикатор мощности;
Автоматическая разморозка;
Звуковой сигнал, который определяет законченную операцию.

Электронный блок тесно связан с индикаторной панелью и клавиатурой. Важнейшей деталью такого блока является релейный блок. Он отвечает за работу вентилятора, конвектора, встроенной лампы и даже магнетрона.

Частота микроволновки: магнетрон и его составляющие

Принцип работы СВЧ-печи заключается в том, что магнетрон при включении микроволновки, начинает выделять энергию, а затем уже она преобразовывается в тепло. Это тепло идет на обогрев продуктов. Магнетрон переводится, как электровакуумный диод, который состоит из медного анода. Это самая дорогая деталь печи.

Разогрев пищи, которая находится внутри микроволновки, происходит под воздействием электромагнитного излучения, то есть радиоволн сверхвысокой частоты. За счет того, что радиоволны проникают внутрь разогреваемого продукта глубоко, он подогревается очень быстро и эффективно.

Расшифровка магнетрона – это устройство, которое производит огромное количество теплоты, за счет частоты излучения. Частота излучения равняется 2,4 ГГц. Коэффициент полезного действия (КПД) магнетрона составляет 80%, а потребляемая мощность данного вида печи при излучении может составлять 1100 Вт.

Устройство магнетрона состоит из таких деталей:

Цилиндрический анод – это его основа, состоящая их 10 секторов, каждая из них сделана из меди;
В центре располагается катод с нитью накаливания;
Торцевые части заняты магнитами, они создают необходимое для излучения магнитное поле;
Выведенная к антенне, которая излучает энергию, проволочная петля.

С помощью антенны-излучателя энергия попадает сначала в волновод, а затем в камеру печи. Напряжение, которое поступает к аноду, составляет 4 тыс. Вт, нити накала – 3 тыс. Вт. Корпус магнетрона находится в радиаторе из пластика, где встроенный вентилятор, обдувает его воздухом, а специальный предохранитель отвечает за его перегрев.

Устройство и принцип работы микроволновой печи (видео)

С английского языка такое высказывание Microwave oven, можно расшифровать как микроволновая печь. Данная конструкция представляет собой бытовой прибор, который работает от электричества и отличается тем, что размораживает или подогревает продукты очень быстро. Происходит это за счет СВЧ-излучения.

Разогрев пищи в микроволновке осуществляется излучением, частота которого равна 2450 МГц, создаваемым магнетроном. Если после включения печи тарелка крутится, свет в камере горит, вентилятор работает, а еда остаётся холодной или греется неприлично долго — значит что-то не в порядке с этой лампой. Если знать, как проверить магнетрон в микроволновке, то можно обойтись без похода в мастерскую. Тем более что неисправной может оказаться какая-либо вспомогательная деталь в схеме магнетрона.

На что способна микроволновка. Что такое магнетрон и Свч-энергия магнетрона? Магнетрон — это цэлектровакуумная лампа, выполняющая функции диода и состоящая из нескольких частей:

Цилиндрического медного анода, поделённого на 10 частей.
В центре размещён катод со встроенной нитью накала. Его задачей является создание потока электронов.
По торцам размещаются кольцевые магниты, необходимые для создания магнитного поля, за счёт которого создаётся свч излучение.
Излучение улавливается проволочной петлёй, соединённой с катодом и выводится из магнетрона с помощью излучающей антенны, направляясь по волноводу в камеру.

Во время работы магнетрон сильно греется, поэтому его корпус оснащается пластинчатым радиатором, обдуваемым вентилятором. Для защиты от перегрева в схему питания включен термопредохранитель.

Как устроен магнетрон, схема.

Нарушение работоспособности магнетрона может возникнуть по следующим причинам:

Прогорел защитный колпачок и поэтому при работе искрит. Заменяется на любой целый, так как они одинаковы для всех магнетронов.
Перегорание нити накала.
Разгерметизация магнетрона вследствие перегрева.
Пробой высоковольтного диода.
Сгорел высоковольтный предохранитель.
Нет контакта в термопредохранителе.
Пробит высоковольтный конденсатор.

При всех неисправностях, кроме разгерметизации, возможен ремонт своими руками.

Измерение сопротивления омметром.

Определение неисправности

Чтобы узнать, почему не работает печь, нужно отключить её от розетки и снять крышку.

Внимательно осматривается внутренность на предмет оплавления, обгорания, отпаявшихся проводов. Состояние высоковольтного предохранителя видно невооружённым взглядом. Предохранитель с оборванной нитью меняется на целый и если при опробовании печи опять перегорает, то поиск продолжается.
Для дальнейшей диагностики потребуется мультиметр или тестер. Проверка начинается с печатной платы, на которой собрана схема питания магнетрона, состоящая из резисторов, диодов, конденсаторов, варисторов. Детали можно прозванивать по месту, без выпаивания.
После чего тестером проверяют термопредохранитель. При нормальных контактах сопротивление равно нулю.
Проверка высоковольтного конденсатора мультиметром возможна только на пробой. Если прибор покажет короткое замыкание — деталь заменяется. Так как некоторые типы конденсаторов имеют встроенные резисторы для разрядки, исправная ёмкость покажет сопротивление в 1 МОм, вместо бесконечности.
Для проверки высоковольтного диода тестер не годится, поскольку у него мал диапазон измерения сопротивления. Чтобы правильно оценить состояние диода потребуется мегомметр со шкалой до 200 МОм. Но вряд ли он найдётся в домашней мастерской. Поэтому применяется метод диагностики с использованием двухпроводной домашней электросети с обязательным соблюдением правил безопасности. Один вывод диода подключается к сетевому проводу. Между вторым и другим проводником сети включается мультиметр для измерения постоянного напряжения в диапазоне до 250 В. Если диод цел, прибор покажет наличие выпрямленного напряжения. При пробое или обрыве стрелка останется на нуле. Для замены подойдёт любой высоковольтный диод с рабочим напряжением 5 кВ и током 0,7 А.
Проверка магнетрона начинается с прозвонки накальной нити. Для этого измеряется сопротивление между его клеммами, которое у исправного накала составляет несколько Ом. Если тестер показывает бесконечность, это ещё не значит, что нить перегорела. Для полной уверенности проверяется, после снятия крышки, целостность соединений дросселей с клеммами магнетрона.
Некоторые умельцы рекомендуют удалять дросселя. Делать это ни в коем случае нельзя, так как нарушается режим работы трансформатора, из-за чего возможно возгорание.

После измерения сопротивления между выводами и корпусом можно судить о состоянии проходных конденсаторов. При бесконечности — всё нормально, при нуле — пробиты, а при наличии сопротивления — с утечкой тока. Неисправные конденсаторы откусываются кусачками и на их место припаиваются новые с ёмкостью не менее 2000 пФ.
Если все элементы целы, но магнетронного излучения недостаточно для полноценного разогрева еды, значит, катод потерял эмиссию. Данная неисправность устраняется только заменой. При замене конденсаторов нельзя пользоваться обычным припоем, требуются тугоплавкие марки или компактный аппарат для контактной сварки.

На видео рассказ для чайников, как проверить магнетрон, всё очень доходчиво:

Замена магнетрона

Поскольку ремонт магнетрона не производится даже в хорошо оснащённых мастерских, придётся приобретать новый. Прежде чем извлечь магнетрон из микроволновки, необходимо пометить контакты разъёма, чтобы не перепутать их местами при установке новой детали. Если выводы подключить неправильно — магнетрон не будет работать.

Замену можно сделать самостоятельно, если хоть раз применял отвёртку по назначению и прозвонил пару диодов. Для этого не требуется специальных навыков и знания, как работает магнетрон. В случае невозможности найти определённый магнетрон для микроволновки, придётся применить подходящий аналог.

Его мощность должна быть равной или большей, чем у оригинала, а крепление и расположение разъёма совпадать. Устройство магнетрона у производителей одинаково, а конструкция может отличаться, поэтому нужно проследить, чтобы прилегание аналога к волноводу было плотным. Если теплопроводящая паста на термопредохранителе окажется засохшей — её заменяют свежей.

При покупке нового магнетрона необходимо, чтобы совпадала мощность, соответствовали контакты и отверстия для крепления. Если хотя бы одно из условий не совпадает — вы приобрели не годную вам деталь.

Если в микроволновке при включении что-то трещит и искрит — нужно перестать пользоваться печью и выяснить причину. Устранение неисправности обойдётся дешевле покупки новой детали. В данном случае виновником обычно оказывается прогорание колпачка, из-за этого СВЧ-печь искрит.
Необходимо постоянно следить за состоянием слюдяной накладки, защищающей выход волновода в камеру от попадания жира и крошек пищи. Если колпачок неисправен — слюда может оказаться прогоревшей, что приводит к выходу их строя магнетрона. Накладку следует держать в чистоте, так как попавший на неё жир обугливается под воздействием температуры и приобретает электропроводность. Взаимодействуя с излучением, он становится причиной искрения в камере.
При нестабильном напряжении, микроволновку лучше подключить через стабилизатор, так как даже незначительное падение негативно влияет на работу печи. Падает мощность, и ускоряется износ катода магнетрона. Например, при напряжении в сети 200 В мощность уменьшается вдвое.
У микроволновки много применений, поэтому в случае её неисправности нарушается привычный порядок вещей. Причиной поломки необязательно является магнетрон или схема его питания. Сначала следует проверить величину напряжения в месте подключения печи к сети и состояние слюдяной пластины.

Микроволновая техника — магнетроны — CoderLessons.com

В отличие от трубок, обсуждаемых до сих пор, магнетроны являются трубками поперечного поля, в которых электрические и магнитные поля пересекаются, то есть проходят перпендикулярно друг другу. В ЛБВ наблюдалось, что электроны, когда они взаимодействуют с РЧ в течение более длительного времени, чем в клистроне, приводят к более высокой эффективности. Та же техника применяется в магнетронах.

Типы магнетронов

Существует три основных типа магнетронов.

Тип отрицательного сопротивления

Используется отрицательное сопротивление между двумя сегментами анода.
Они имеют низкую эффективность.
Они используются на низких частотах (<500 МГц).

Циклотронные частотные магнетроны

Рассмотрен синхронизм между электрической составляющей и колеблющимися электронами.
Полезно для частот выше 100 МГц.

Рассмотрен синхронизм между электрической составляющей и колеблющимися электронами.

Полезно для частот выше 100 МГц.

Тип бегущей волны или полости

Взаимодействие между электронами и вращающимся электромагнитным полем учитывается.
Высокие пиковые колебания мощности предоставляются.
Полезно в радарных приложениях.

Взаимодействие между электронами и вращающимся электромагнитным полем учитывается.

Высокие пиковые колебания мощности предоставляются.

Полезно в радарных приложениях.

Полость Магнетрон

Магнетрон называется полым магнетроном, потому что анод состоит из резонансных полостей, а постоянный магнит используется для создания сильного магнитного поля, действие которого заставляет устройство работать.

Строительство полости Магнетрон

Толстый цилиндрический катод присутствует в центре, а цилиндрический блок из меди закреплен в осевом направлении, что служит анодом. Этот анодный блок состоит из ряда прорезей, которые действуют как резонансные анодные полости.

Пространство, существующее между анодом и катодом, называется пространством взаимодействия . Электрическое поле присутствует радиально, в то время как магнитное поле находится аксиально в магнетроне резонатора. Это магнитное поле создается постоянным магнитом, который расположен так, что магнитные линии параллельны катоду и перпендикулярны электрическому полю, присутствующему между анодом и катодом.

На следующих рисунках показаны конструктивные детали магнетрона резонатора и магнитные линии магнитного потока, присутствующие в осевом направлении.

Эта полость Магнетрон имеет 8 полостей, тесно связанных друг с другом. Магнетрон с N-резонатором имеет N режимов работы. Эти операции зависят от частоты и фазы колебаний. Полный фазовый сдвиг вокруг кольца резонаторов этой полости должен составлять 2n pi, где n — целое число.

Если phiv представляет относительное изменение фазы электрического поля переменного тока в соседних полостях, то

phiv= frac2 pinN

Где n=0, pm1, pm2, pm( fracN2−1), pm fracN2

Это означает, что fracN2 мода резонанса может существовать, если N является четным числом.

Если,

n= fracN2 quadthen quad phiv= pi

Этот режим резонанса называется pi−mode.

n=0 quadthen quad phiv=0

Это называется нулевой модой , потому что между анодом и катодом не будет ВЧ электрического поля. Это также называется краевым полем, и эта мода не используется в магнетронах.

Эксплуатация полости Магнетрон

Когда полость Klystron находится в работе, у нас есть разные случаи для рассмотрения. Давайте рассмотрим их подробно.

Случай 1

Если магнитное поле отсутствует, т.е. B = 0, то поведение электронов можно наблюдать на следующем рисунке. Рассмотрим пример, когда электрон a непосредственно направляется на анод под действием радиальной электрической силы.

Дело 2

Если происходит увеличение магнитного поля, боковая сила действует на электроны. Это можно наблюдать на следующем рисунке, рассматривая электрон b, который идет по криволинейной траектории, в то время как обе силы действуют на него.

Радиус этого пути рассчитывается как

R= fracmveB

Он изменяется пропорционально скорости электрона и обратно пропорционален напряженности магнитного поля.

Дело 3

Если магнитное поле B еще больше увеличивается, электрон следует по пути, такому как электрон с , просто задев поверхность анода и обнулив ток анода. Это называется « Критическое магнитное поле » (Bc), которое является отсеченным магнитным полем. Обратитесь к следующему рисунку для лучшего понимания.

Дело 4

Если магнитное поле сделано больше, чем критическое поле,

B>Bc

Затем электроны следуют пути как электрон d , где электрон прыгает обратно к катоду, не переходя к аноду. Это вызывает « обратный нагрев » катода. Обратитесь к следующему рисунку.

Это достигается отключением электропитания после начала колебаний. Если это будет продолжаться, это повлияет на эффективность излучения катода.

Работа резонатора магнетрона с активным радиочастотным полем

До сих пор мы обсуждали работу резонатора магнетрона, где РЧ-поле отсутствует в полостях магнетрона (статический случай). Давайте теперь обсудим его работу, когда у нас есть активное поле RF.

Как и в ЛБВ, предположим, что присутствуют начальные радиочастотные колебания из-за некоторого переходного процесса шума. Колебания поддерживаются работой устройства. В этом процессе испускаются три вида электронов, действия которых понимаются как электроны a , b и c в трех разных случаях.

Случай 1

Когда присутствуют колебания, электрон a замедляет передачу энергии колебаться. Такие электроны, которые передают свою энергию колебаниям, называются предпочтительными электронами . Эти электроны ответственны за эффект группировки .

Дело 2

В этом случае другой электрон, скажем, b , получает энергию от колебаний и увеличивает свою скорость. Как и когда это будет сделано,

Это изгибается более резко.
Он проводит мало времени в пространстве взаимодействия.
Возвращается к катоду.

Эти электроны называются нежелательными электронами . Они не участвуют в эффекте группировки. Кроме того, эти электроны вредны, поскольку они вызывают «обратный нагрев».

Дело 3

В этом случае электрон с , который испускается чуть позже, движется быстрее. Он пытается догнать электрон а . Следующий испущенный электрон d пытается шагнуть с a . В результате предпочтительные электроны a , c и d образуют электронные сгустки или электронные облака. Называется это «Фазовый фокусирующий эффект».

Весь этот процесс лучше понять, если взглянуть на следующий рисунок.

На рисунке A показаны движения электронов в разных случаях, а на рисунке B показаны сформированные электронные облака. Эти электронные облака возникают во время работы устройства. Заряды, присутствующие на внутренней поверхности этих анодных сегментов, следуют колебаниям в полостях. Это создает электрическое поле, вращающееся по часовой стрелке, которое можно увидеть во время практического эксперимента.

В то время как электрическое поле вращается, линии магнитного потока формируются параллельно катоду, под воздействием которого электронные сгустки образуются с четырьмя спицами, направленными через равные промежутки времени к ближайшему положительному сегменту анода по спиральным траекториям.

С магнетроном вблизи и лично

Сегодня большинство людей знакомо с магнетроном как источником микроволн в бытовых микроволновых печах. Микроволновое излучение передается в секцию печи по волноводу.

Типичная схема микроволновой печи. Щелкните изображение, чтобы увеличить.

Микроволновые печи также являются излюбленной мишенью мусорщиков и экспериментаторов, которые любят разбирать вещи. Магнетрон — это один из часто очищаемых компонентов. Вы можете найти обычные магнетроны для духовки на eBay по цене от 15 до 50 долларов.Также там вы найдете высоковольтные трансформаторы, необходимые для питания магнетрона. Это компоненты специального назначения, которые обычно выдают несколько киловольт для анода магнетрона и около 5 В для нити накала магнетрона. Интересно, что эти трансформаторы, похоже, находятся в том же ценовом диапазоне eBay, что и магнетроны, которые они питают.

В Интернете можно найти планы для СВЧ-печей своими руками. К сожалению, на этих страницах редко приводятся предупреждения об обратной стороне воздействия микроволн и о потенциально опасных компонентах контура духовки.Во-первых, хрусталик человеческого глаза не имеет кровообращения и склонен к перегреву под воздействием микроволнового излучения. Такое воздействие может вызвать у человека катаракту спустя годы. Кроме того, конечно, необходимо учитывать многокиловольтное напряжение, необходимое для работы магнетрона. И цепь магнетрона содержит мощный силовой конденсатор, запасенная энергия которого может быть смертельной. Существует распределенная емкость, сохраняющая энергию, о которой следует беспокоиться после выключения устройства.

Типовые соединения высоковольтной части цепи магнетрона.

Есть и другие предостережения. Керамические изоляторы, связанные с магнетроном, опасны при повреждении, поскольку они содержат оксид бериллия. Вдыхаемая пыль оксида бериллия, канцероген, может вызвать неизлечимое заболевание легких, известное как бериллиоз. Нити магнетрона содержат радиоактивный торий в смеси с вольфрамом. Не снимайте нить и не оставляйте ее без присмотра.

Магнетрон с резонатором генерирует микроволновое излучение, проталкивая поток электронов мимо массива полостей, состоящих из просверленных отверстий в медном корпусе.Эти носители заряда заставляют микроволны колебаться внутри тела, а затем попадают в волновод, где без потерь передаются в корпус печи. Физические размеры резонатора определяют частоту микроволнового излучения. Магнетрон, в отличие от аналогичных катодных и анодных устройств на электронных лампах, не может усилить сигнал. Это всего лишь осциллятор.

Магнетрон подключен к выходу высоковольтного источника постоянного тока. Нагретый катод излучает электроны, которые, как в стеклянной вакуумной трубке, текут к аноду, который представляет собой весь медный корпус магнетрона.В ранних моделях внешний электромагнит с питанием от постоянного тока создавал статическое магнитное поле, перпендикулярное потоку электронов. Современные магнетроны используют постоянные магниты среди предметов, которые часто выбрасывают из выброшенных единиц. В любом случае магнитный поток и поток электронов перпендикулярны друг другу.

Резонатор магнетрона, используемый для генерации микроволнового излучения.

Под влиянием магнитного поля на поток электронов действует сила, перпендикулярная его криволинейному пути между электродами.Кривизну можно изменить, изменяя либо магнитное поле, либо электрический потенциал между катодом и анодом. В присутствии сильного магнитного поля нет потока электронов. При промежуточной магнитной напряженности электроны могут ударяться об анод.

На этом критическом магнитном уровне магнетрон генерирует радиочастотную энергию. Это связано с тем, что часть электронов, не достигнув анода, выбирает круговой путь в непосредственной близости от анода. Эти электроны излучают RF.Частота зависит от физического размера сборки, поэтому ранние исследователи легко могли создавать микроволновые генераторы. Только магнетроны, в отличие от обычных электронных ламп, могли излучать высокую мощность в микроволновом диапазоне радиочастотного спектра. Однако это устройство сначала имело ограниченное применение из-за его нестабильности и низкой выходной мощности.

Настоящая полость в очищенном магнетроне. Кто-то добрался до постоянного магнита, который обычно находится наверху этой полости.

Эти ограничения были преодолены за счет введения магнетрона с отрицательным сопротивлением или с разъемным анодом. Эта модель состояла из анода, состоящего из двух частей. Пространство между двумя полуцилиндрами изолировало их электрически, так что к каждому можно было приложить отдельные смещения. Два полуцилиндра можно было заряжать одинаковым напряжением, и в этом случае магнетрон работал так же, как и более ранние модели. Приложение немного разных напряжений к двум анодам заставляло электроны притягиваться и течь к более положительно заряженной пластине.К двум пластинам был подключен внешний генератор. Когда было приложено сильное магнитное поле, электроны следовали по петлеобразной, а не по круговой траектории к анодам, и общая выходная мощность была больше, чем в одноанодном магнетроне. Однако недостатком было то, что часть электронов возвращалась на катод, который затем перегревался и высвобождал еще больше электронов, вызывая лавинообразное состояние.

Магнетрон с резонансным резонатором, также известный как магнетрон с электронным резонансом, обеспечивает мощный высокочастотный выходной сигнал и не вызывает проблемы перегрева, как в модели с разъемным анодом.Колебания создаются формой анода.

Магнетрон с резонансным резонатором состоит из одного сплошного блока, просверленного через геометрическую ось. Весь металлический блок — это анод. Обычно имеется девять (предпочтительно нечетное число) просверленных отверстий меньшего размера, равномерно расположенных вокруг центрального отверстия и каждое из которых соединено с ним посредством узкой прорези. В центральном отверстии проходят подводящие провода к нагревателю и катоду, покрытому оксидом. Через одно из маленьких отверстий проходит выходной контур связи, который позволяет извлекать высокочастотную энергию и направлять ее в волновод.

Сборка аналогична LC-генератору. Конденсаторы состоят из параллельных сторон соединительных пазов, а индукторы — из круглых отверстий. Выходная частота зависит от размеров этих элементов.

В резонирующих полостях генерируется большое количество высокочастотной энергии. Поскольку полости открыты с одного конца, они синхронизируются и работают как единый генератор. При включении колебания требуют немного изменяющегося времени, поэтому фаза не сохраняется.Более того, от импульса к импульсу частота может незначительно изменяться. Но это не проблема для РЛС непрерывного действия и, конечно, не для микроволновых печей.

В современных магнетронах с резонатором нагретый катод находится в центре большого центрального отверстия, из которого удаляется воздух. Постоянный магнит создает магнитное поле, перпендикулярное электрическому полю и потоку электронов.

Электроны, движущиеся от катода к аноду, под действием магнитного поля вынуждены следовать круговой траектории, которая в сочетании с прямым путем к аноду фактически представляет собой спираль из-за силы Лоренца, силы, действующей на заряженную частицу. движется через электрическое и магнитное поле.Когда электроны пересекают щели, связанные с отдельными резонансными полостями, в каждой полости формируется высокочастотное радиополе, часть которого выводится антенной и подается в волновод, а затем в нагрузку, либо в кухонную камеру, либо в сборка радара. Частота излучаемых микроволн определяется размером резонансных полостей в сочетании с размером щелей.

Современный магнетрон достаточно эффективен. Примерно 65% электроэнергии от источника питания становится микроволновым излучением.Баланс мощности рассеивается в виде тепла. Важно активное охлаждение. Это обеспечивается вентилятором, который вы слышите, когда работает микроволновая печь. Более мощные магнетроны, используемые в некоторых радиолокационных системах, имеют водяное охлаждение.

Магнетроны S-диапазона регулярно вырабатывают до 2,5 МВт пиковой микроволновой энергии и непрерывно обеспечивают мощность более 3,75 кВт. Эти мощные магнетроны надежны и эффективны по сравнению с другими микроволновыми генераторами, но они не обеспечивают точного контроля фазы и частоты.

Тем не менее, дни очистки магнетронов микроволновых печей подходят к концу. Появление мощных транзисторов, способных работать с микроволновыми частотами, может сделать их устаревшими. Первоначально твердотельное усиление мощности имеет более высокую стоимость, что указывает на то, что оно может раньше преобладать в крупных коммерческих помещениях, а не в жилых помещениях.

Magnetron — обзор | ScienceDirect Topics

5.2 Механизм микроволнового нагрева

Как указано в международном соглашении, предпочтительными частотами микроволнового нагрева являются 915 МГц ( λ = ~ 33 см) и 2.45 ГГц ( λ = ~ 12 см) [15]. Электромагнитное излучение, генерируемое магнетроном, заставляет дипольные молекулы пытаться вращаться синхронно с переменным электрическим полем. На молекулярном уровне сопротивление этому вращению приводит к трению между молекулами и вызывает эффект нагрева [16].

При обычном термическом нагреве процесс регулируется температурой поверхности, а также некоторыми физическими свойствами нагреваемого материала, такими как теплоемкость, плотность и температуропроводность.Тогда как при микроволновом нагреве эффект нагрева обусловлен взаимодействием диполей с электромагнитным излучением. При микроволновом нагреве материал получает высокие температуры и скорости нагрева [17]. Эффективность преобразования электрической энергии в тепловую при микроволновом нагреве высока (80–85%) [18].

Техника микроволнового нагрева — это метод объемного нагрева, который включает в себя другие процедуры нагрева, такие как нагрев за счет теплопроводности в диапазоне рабочих частот 0–6 Гц и нагрев за счет индукции в диапазоне рабочих частот 50 Гц – 30 кГц.Омический нагрев происходит в диапазоне частот между индукцией и проводимостью. Радиочастотный нагрев в диапазоне частот 1–100 МГц используется для нагрузок с высоким удельным сопротивлением при размещении между электродами [15]. Мередит [19] приводит типичный электромагнитный спектр с примерами приложений, выполняемых в различных частотных диапазонах.

В учебниках есть много принципов и теорий, объясняющих механизм микроволнового нагрева. В общем, существует три механизма, с помощью которых достигается эффект нагрева в методах микроволнового нагрева, которые резюмируются следующим образом.

Дипольная переориентация или поляризация: этот механизм объясняет, как достигается эффект нагрева в полярных соединениях. Когда полярное соединение подвергается микроволновому излучению, оно смещает атомные ядра из их положения равновесия (атомная поляризация) или электроны вокруг ядер (электронная поляризация), образуя индуцированные диполи. Эти диполи имеют тенденцию переориентировать себя под действием переменного электрического поля. Эта перестройка происходит со скоростью триллион раз в секунду [15, 20].В результате между вращающимися молекулами возникает трение, в результате чего выделяется тепло во всем объеме материала.

Диполярная ориентация была четко объяснена в разделе «Основы микроволн» компании Denshi CO, Ltd. [21], например, вода содержит атом кислорода и два атома водорода под углом 104,5 градуса [22]. Это неравномерное разделение электронов придает молекуле воды легкий отрицательный заряд, близкий к ее атому кислорода, и легкий положительный заряд, близкий к атомам водорода.Диполь образовался из-за того, что атомы берут на себя небольшой заряд каждого плюса (+) и минуса (-). Этот диполь или диэлектрический материал подвергается воздействию электрического поля, такого как радиоволны или микроволны; он вибрирует более или менее 2450 миллионов раз, чтобы его заменить в секунду [23].

На более низкой частоте радиоволны вода не может генерировать тепло, потому что постоянный диполь внезапно следует направлению электрического поля. Точно так же в высокочастотном диапазоне диполи не смогут отслеживать быстрые изменения направления электрического поля.Таким образом, вода не производит тепла. В умеренном диапазоне частот вода подвергается дипольной ориентации. В этом случае за электрическим полем постоянный диполь немного изменяется. Вода берет энергию от радиоволны и выделяет тепло в течение времени задержки в этом номинальном частотном диапазоне [21].

Межфазная поляризация или поляризация Максвелла-Вагнера: этот механизм объясняет, как достигается эффект нагрева в гетерогенных системах. Здесь поляризация возникает из-за различий в диэлектрической проницаемости и проводимости веществ на границах раздела.Диэлектрические потери и искажения поля из-за накопления объемного заряда приводят к эффекту нагрева.

Механизм проводимости: В электропроводящем материале электрические токи заряженных частиц или носителей (электронов, ионов и т. Д.) Перемещаются через материал из-за приложенного извне электромагнитного поля. Эти движущиеся электрические токи проходят через относительно высокое электрическое сопротивление в структуре материала, выделяя тепло [15, 20].

Диэлектрические свойства необходимы для определения максимального нагрева материала при воздействии электромагнитного излучения (микроволнового излучения).На тангенс угла диэлектрических потерь (Tan δ ) поглотителя микроволн в основном влияют диэлектрическая проницаемость ( ε ‘) и коэффициент диэлектрических потерь ( ε ″ ). Диэлектрическая проницаемость определяет, сколько энергии поглощается и сколько отражается, тем самым показывая способность материала поляризоваться электрическим полем. Коэффициент диэлектрических потерь определяет эффективность преобразования. Отношение этих двух величин дает коэффициент рассеяния материала.

(5.1) Tanδ = ε ″ ε ′

Таким образом, хороший микроволновый приемник должен иметь материал с высоким значением ε ″ и умеренным значением ε ′ [15].

Магнетронная трубка — Лампа для микроволновой печи | Запчасть для микроволновой печи | Магнетронная трубка | Трансформатор для микроволновой печи | Предохранитель для микроволновой печи | Диод для микроволновой печи | Запчасть MWO | Микронды

Все магнетроны с резонатором состоят из горячей нити накала (катода), поддерживаемой или поддерживаемой высоким отрицательным потенциалом с помощью высоковольтного источника постоянного тока.Катод встроен в центр вакуумированной лопастной круглой камеры. Магнитное поле, параллельное нити накала, создается постоянным магнитом. Магнитное поле заставляет электроны, притянутые к (относительно) положительной внешней части камеры, двигаться по спирали наружу по круговой траектории, а не двигаться непосредственно к этому аноду. По краю камеры расположены цилиндрические полости. Полости открыты по своей длине и соединяют общее пространство полости. Проходя мимо этих отверстий, электроны создают резонансное высокочастотное радиополе в полости, которое, в свою очередь, заставляет электроны группироваться в группы.Часть этого поля извлекается с помощью короткой антенны, подключенной к волноводу (металлической трубке обычно прямоугольного сечения). Волновод направляет извлеченную радиочастотную энергию на нагрузку, которой может быть камера для приготовления пищи в микроволновой печи или антенна с высоким коэффициентом усиления в случае радара.

Размеры полостей определяют резонансную частоту и, следовательно, частоту излучаемых микроволн. Однако частоту нельзя точно контролировать. Это не проблема при использовании, например, для обогрева, или в некоторых формах радара, где приемник может быть синхронизирован с неточной частотой магнетрона.Там, где необходимы точные частоты, используются другие устройства, такие как клистрон.

Магнетрон — довольно эффективное устройство. В микроволновой печи, например, входная мощность 1100 Вт обычно создает около 700 Вт микроволновой энергии, а эффективность составляет около 65%. (Высокое напряжение и свойства катода определяют мощность магнетрона.) Вместо магнетрона можно использовать транзисторы для обеспечения микроволновой энергии; транзисторы обычно работают с КПД от 25 до 30%.Транзисторы используются в ролях, требующих широкого и / или стабильного диапазона частот. Таким образом, магнетрон, имеющий более высокий КПД, по-прежнему широко используется в ролях, требующих высокой мощности, но где точное регулирование частоты не важно.

Аналогичный магнетрон с удаленной другой секцией (магнит не показан).

Магнетрон со снятой секцией (магнит не показан)

Парень разбирает микроволновую печь, чтобы создать микроволновую пушку, а затем взрывает ею всякие штуки

Нельзя отрицать, что Россия стала одним из основных источников захватывающего контента в Интернете; смелость, автокатастрофы, забавные обстоятельства и, конечно же, электроника своими руками.Видео ниже является ярким примером, объединяющим две из перечисленных выше категорий: смелость и электроника. Он состоит из эксперимента, проведенного парой ученых на заднем дворе, которые разобрали микроволновую печь, чтобы использовать ее магнетрон полости, компонент, который генерирует микроволны, для создания микроволновой пушки.

* Пожалуйста, не пытайтесь дома . 4200 вольт, вырабатываемое источником питания микроволновой печи, могут обеспечивать более 1500 ватт нефильтрованного постоянного тока и очень опасны.Он может убить вас мгновенно.

Пушка, похоже, была собрана из палки, банки из-под кофе и, конечно же, магнетрона резонатора с подключенным к нему источником питания. Пара, казалось, подключила источник питания к концу метлы, чтобы держать устройство как можно дальше от их тел, чтобы избежать контакта с исходным напряжением.

Конечные результаты эксперимента одинаково увлекательны и смертоносны. Направление источника питания на множество лампочек заставляло их самопроизвольно загораться, оставаясь включенными до тех пор, пока электрический разряд оставался в контакте.Однако при наведении выстрела на стрелу он мгновенно взорвался.

Микроволны опасны
Ни при каких обстоятельствах это огромное количество радиации не должно контактировать с человеком, иначе оно вызовет ущерб, а именно рак, ослабленную иммунную систему, врожденные дефекты, катаракту и смерть. Но самым опасным аспектом микроволновой печи на сегодняшний день является ее источник питания. 4200 вольт, вырабатываемое источником питания микроволновой печи, может обеспечить более 1500 ватт нефильтрованного постоянного тока, что может привести к немедленной смерти при контакте с человеческим телом.

Как это работает?
Резонаторные магнетроны — это мощные вакуумные лампы, которые излучают микроволны в результате взаимодействия между электронами и магнитными полями, когда электроны проходят через серию открытых металлических полостей, расположенных внутри устройства. Электроны, проходящие через полости, возбуждают колебания радиоволн в полости почти так же, как при ощипывании гитарной струны возбуждаются звуковые волны в ее звуковом отверстии. Резонирующие полости испускают микроволновое излучение, которое затем собирается и направляется в рабочую камеру микроволновой печи или, как в случае вышеупомянутого эксперимента, направляется в воздух с помощью антенны.Конечно, процесс далеко не так прост, но это основные принципы.

Заявление об ограничении ответственности
Electronic Products не одобряет использование таких опасных экспериментов.

Исходное видео, а также множество того, что создатели описывают как множество «необычных экспериментов с электричеством, которые отличаются от большинства привычных представлений», можно найти на их канале YouTube: Kreosan.

Через YouTube

Подробнее о журнале Electronic Products Magazine

Конец термоэмиссионных клапанов?

Магнетрон — старое изобретение 1921 года.Тем не менее, в настоящее время он играет очень важную роль как в коммерческом, так и в промышленном отношении, от военного радара до микроволновой печи.

Магнетрон состоит из двух частей: сердечника трубки и электромагнита.
В сердечнике трубки нить накала (катод трубки), которая тщательно запаяна в трубке, помещается в центре магнетрона. Анод представляет собой полый цилиндр из меди, который окружает катод и сердечник трубки.

Магнитное поле создается электромагнитом, параллельным нити накала, поэтому, когда электроны ускоряются от катода к аноду, они движутся по спирали наружу по кривой, а не движутся непосредственно к аноду.
Анодный блок трубки включает в себя множество цилиндрических полостей, каждая из которых служит резонансным RC-контуром, заставляя электроны группироваться в группы. Микроволны излучаются этим взаимодействием электронов с магнитными полями и полостями устройства. Антенна будет передавать часть радиочастотной энергии.

Магнетрон в микроволновой печи:
Микроволновая печь — одна из самых распространенных бытовых приборов. Причина его популярности — способность быстро и эффективно разогревать пищу.Магнетрон — это сердце каждой микроволновой печи.
Как работает микроволновая печь? Как следует из названия, микроволновая печь использует неионизирующее микроволновое излучение для нагрева пищи. Чтобы не мешать работе радара и других систем связи, частота микроволн, генерируемых печью, обычно составляет 915 МГц или 2,45 ГГц.
Трансформатор в духовке поднимает домашнее напряжение 220 В до 3000 В или более и подает его на магнетрон. Магнетрон генерирует микроволны, отправляя их через волновод в рабочую камеру.Мешалка на конце волновода равномерно распределяет микроволны.
Не все нагревается в микроволновке. Энергия микроволн поглощается только водой, сахаром, жиром и т. Д., Которые являются электрическими диполями. (Электрический диполь — это полярная молекула с равными и противоположными электрическими зарядами.) Поскольку микроволны состоят из колебаний электрического поля и магнитных полей, молекулы электрического диполя имеют тенденцию выравниваться с электрическим полем, потому что они имеют положительный заряд и отрицательный заряд на противоположных сторонах.Электрическое поле в микроволнах обращается миллиарды раз в секунду, заставляя молекулы вращаться вперед и назад, толкаться и быстро выделять тепло. Следовательно, стекло, керамика и т. Д., Не имеющие свободно вращающихся диполей, почти не нагреваются в микроволновой печи.

Дополнительная литература / Ссылки:
1.
www.ccohs.ca/oshanswers/phys_agents/microwave_ovens.html
2. www.en.wikipedia.org/wiki/Magnetron

Что такое магнетрон? (с иллюстрациями)

Магнетрон — это устройство, которое использует взаимодействие потока электронов, направляемого магнитным полем, с полостями внутри блока меди для получения микроволнового излучения.Частотный диапазон излучения зависит от размера полостей. Эти устройства используются в радарах и микроволновых печах, где излучение заставляет молекулы в пище, особенно молекулы воды, вибрировать, что приводит к быстрому повышению температуры, достаточному для приготовления пищи.

Как это работает

Магнетрон состоит из короткого медного цилиндра с множеством полостей, которые открываются в центральную вакуумную камеру, содержащую металлический катод.Постоянный магнит создает магнитное поле, идущее 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 траекториям, заставляя их создавать круговые токи внутри полостей. Эти токи создают микроволновое излучение на частотах, которые зависят от размера полостей.

Затем микроволны должны быть направлены туда, где они необходимы.Это достигается за счет металлической конструкции, известной как волновод, по которой 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 подключается к антенне, которая передает волны. В микроволновой печи он направляет волны в камеру духовки, чтобы их можно было использовать для приготовления пищи.

использует

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, в этом диапазоне есть отклонения из-за флуктуаций тока и изменений температуры. Хотя это не проблема, когда производимая энергия используется для обогрева, это влияет на точность радиолокационных изображений. Этого можно избежать, используя регулируемые проводящие материалы, которые можно вставлять в полости для настройки излучения по мере необходимости.

Наиболее часто магнетроны используются в микроволновых печах.Они направляют волны в небольшую камеру для приготовления пищи, где пищу можно приготовить очень быстро. Некоторые молекулы в пище полярны, что означает, что они имеют положительный заряд с одной стороны и отрицательный — с другой. Эти молекулы при бомбардировке электромагнитным излучением в микроволновом диапазоне выравниваются по переменным электрическим и магнитным полям, создаваемым волнами, заставляя их быстро вибрировать, что приводит к быстрому нагреву. Одна из таких молекул — вода, которая в значительных количествах присутствует в большинстве пищевых продуктов.

История

В 1920-х годах Альберт Халл, сотрудник известной электрической компании, исследовал вакуумные лампы, когда создал магнетрон.Однако Халл не мог придумать, как использовать свое изобретение, и какое-то время оно оставалось в основном неиспользованным. В конце 1930-х — начале 1940-х годов два инженера по имени Гарри Бут и Джон Рэндалл решили продолжить изучение устройства. 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. В результате получилось устройство, которое было намного более мощным и производило выходную мощность 400 Вт на площади менее четырех дюймов (10 см).

Когда Бут и Рэндалл разработали более мощные магнетронные трубки, они обнаружили, что они идеально подходят для радаров. Во время Второй мировой войны их начали использовать подводные лодки США, что позволило радарному оборудованию быстрее обнаруживать вражеские корабли.В конце 1940-х годов доктор Перси Спенсер, американский инженер и изобретатель, дополнительно проверил мощность магнетронных трубок в своей лаборатории. Он отметил, что шоколадный батончик в его кармане полностью расплавился, пока он работал с лампами. Он решил разместить несколько зерен попкорна рядом с оборудованием, чтобы посмотреть, что произойдет, и заметил, что от этого ядра лопаются.

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

типов магнетронов

Размеры полостей определяют резонансную частоту и, следовательно, частоту излучаемых микроволн.Магнетроны (VED) — MPD предлагает положительные и отрицательные импульсные магнетроны. Затем электрон будет колебаться взад и вперед при изменении напряжения. Тем не менее, как одно из немногих устройств, которые, как известно, создают микроволны, интерес к нему и его потенциальным улучшениям был широко распространен. К сожалению, более высокое поле также означало, что электроны часто возвращались к катоду, передавая на него свою энергию и вызывая его нагрев. Кривизной пути можно управлять, изменяя магнитное поле с помощью электромагнита или изменяя электрический потенциал между электродами.Это делает метод непригодным для сравнения импульсов с целью обнаружения и удаления «помех» с дисплея радара. Магнитрон с резонатором широко использовался во время Второй мировой войны в микроволновом радиолокационном оборудовании и часто приписывают радарам союзников значительное преимущество в характеристиках по сравнению с немецкими и японскими радарами, что напрямую повлияло на исход войны. Посмотрев на магнетроны (я использовал несколько в разных нагревательных приложениях и разобрал их), все они физически выглядят одинаково, за исключением точек крепления, однако есть определенный номер типа для духовок с инверторным питанием, снова заглянув внутрь инверторного питания. печи магнетрон выглядит так же, как и все остальные.Это была одна из причин того, что немецкие радары ночных истребителей, которые никогда не выходили за пределы диапазона низких УВЧ, с которого начиналась авиация фронтовой авиации, не подходили для своих британских коллег. Поскольку ионы являются заряженными частицами, мы можем добавлять магнитные поля, чтобы контролировать их скорость и поведение. [6], В то же время Ёдзи Ито экспериментировал с магнетронами в Японии и предложил систему предотвращения столкновений с использованием частотной модуляции. Случай 2 При увеличении магнитного поля на электроны действует боковая сила.Разберем их подробно. Важным достижением стал магнетрон с несколькими резонаторами, впервые предложенный в 1934 г. А. Л. Самуэлем из Bell Telephone Laboratories. Магнетрон. Использование в самих радарах до некоторой степени сократилось, поскольку в целом требовались более точные сигналы, и для этих нужд разработчики перешли на системы клистронов и ламп бегущей волны. Все магнетроны с резонатором состоят из нагреваемого цилиндрического катода с высоким (непрерывным или импульсным) отрицательным потенциалом, создаваемым высоковольтным источником постоянного тока.Когда оба были заряжены одинаковым напряжением, система работала как оригинальная модель. Распыление находит широкое применение в научных и промышленных целях и является одним из самых быстрых … В 1910 году Ханс Гердиен (1877–1951) из корпорации Siemens изобрел магнетрон. Пожалуйста, поделитесь и подпишитесь! Гюнтер Нагель, Pionier der Funktechnik. Клистрон — это, по сути, вакуумная лампа, в которой входные и выходные структуры заменены резонансными полостями, известными как полость группирования и полость улавливателя. Обычно он работает как усилитель.Клистрон со встроенной внутренней или внешней обратной связью может функционировать как осциллятор. Существует два основных типа клистрона, а именно. Ранние традиционные ламповые системы были ограничены диапазонами высоких частот, и хотя очень высокочастотные системы стали широко доступны в конце 1930-х годов, сверхвысокочастотные и микроволновые области были далеко за пределами возможностей обычных цепей. Гердиен, Х., Deutsches Reichspatent 276,528 (12 января 1910 г.). В полях около этой точки устройство работает аналогично триоду.20 293 (подано 31 мая 1924 г .; выдано 15 февраля 1926 г.). Однако первый по-настоящему успешный образец был разработан Алексерефф и Малеаров в СССР в 1936 году, который достиг 300 Вт на частоте 3 ГГц (длина волны 10 см). Только если нить вынуть из магнетрона, измельчить и вдохнуть, она может представлять опасность для здоровья. [16] [17] В 1912 году швейцарский физик Генрих Грайнахер искал новые способы вычисления массы электрона. [18] [19], В США Альберт Халл применил эту работу в попытке обойти патенты Western Electric на триод.Магнетроны для кругового распыления чаще встречаются в «конфокальных» пакетных системах меньшего масштаба или… Эффект не очень эффективен. Биографическая информация об Августе Лачеке: Биографическая информация об Эрихе Хабане: CS1 maint: несколько имен: список авторов (, Исследовательское учреждение электросвязи, «Насколько важен был трюк Тизарда? Было известно, что многорезонансный резонансный магнетрон был разработан и запатентован в 1935 году Гансом Холлманном в Берлине.Первым серьезным усовершенствованием стал магнетрон с разъемным анодом, также известный как магнетрон с отрицательным сопротивлением. Проволока, действующая как катод, проходит по центру этого отверстия, а металлический блок сам образует анод. Доступно (на чешском языке) по адресу: Эта страница последний раз была отредактирована 28 ноября 2020 в 02:23. [29] (Обзор ранних конструкций магнетронов, в том числе конструкции Бута и Рэндалла, см. [30]). По словам Энди Мэннинга из Музея радаров ПВО ВВС Великобритании, открытие Рэндалла и Бута было «огромным, массовым прорывом» и даже сейчас многие считают его самым важным изобретением, появившимся после Второй мировой войны », в то время как профессор военной истории Университета Виктории в Британской Колумбии Дэвид Циммерман заявляет:« Магнетрон остается важнейшей радиолампой для коротковолновые радиосигналы всех типов.Можно использовать широкий спектр металлов, включая серебро, медь, латунь, титан, силикон, нитрид кремния и нитрид углерода. [4] Они изобрели клапан, который мог производить многокиловаттные импульсы на длине волны 10 см, что стало беспрецедентным достижением. После Второй мировой войны большинство важных типов магнетронов, которые используются для генерации микроволновой энергии (в том числе в микроволновых печах), представляют собой резонаторные магнетроны. Однако двухполюсный магнетрон, также известный как магнетрон с разъемным анодом, имел относительно низкую эффективность.Теперь измерьте сопротивление от одного вывода магнетрона к другому в любом из направлений. Дело всей жизни ученого Эриха Хабанна, жившего в Гессенвинкеле, сегодня почти забыто.) В 1912 году швейцарский физик Генрих Грайнахер искал новые способы вычисления массы электрона. 2. Если третий электрод (называемый управляющей сеткой) вставлен между катодом и анодом, поток электронов между катодом и анодом можно регулировать, изменяя напряжение на этом третьем электроде.Осциллятор магнетрона Осциллятор магнетрона — еще один тип микроволнового генератора. Жачек, профессор Карлова университета в Праге, опубликовал первое издание; однако он публиковался в журнале с небольшим тиражом и поэтому не привлек к себе особого внимания. Идея использования сетки для управления была запатентована Ли де Форестом, что привело к значительным исследованиям альтернативных конструкций трубок, которые позволили бы избежать его патентов. В отсутствие магнитного поля трубка работает как диод, а электроны текут прямо от катода к аноду.Как следует из названия, в этой конструкции использовался анод, который был разделен на две части — по одному на каждом конце трубки, — создавая два полуцилиндра. Несбалансированный магнетрон важен для нанесения покрытий из стекла большого размера из металлических и / или диэлектрических тонких пленок с высокой скоростью осаждения. Их первое использование было в радиолокационных установках во время Второй мировой войны. Примером настраиваемого магнетрона является M5114B, используемый в ATC-Radar ASR-910. Волновод направляет извлеченную радиочастотную энергию на нагрузку, которой может быть камера для приготовления пищи в микроволновой печи или антенна с высоким коэффициентом усиления в случае радара.Магнетрон, диодная вакуумная трубка, состоящая из цилиндрического (прямолинейного) катода и коаксиального анода, между которыми постоянный потенциал (постоянного тока) создает электрическое поле. Ни то, ни другое не представляет проблемы ни для радаров непрерывного излучения, ни для микроволновых печей. Эта широкая полоса пропускания позволяет принимать окружающий электрический шум в приемник, тем самым несколько заглушая слабые эхо-сигналы радара, тем самым снижая общее отношение сигнал / шум приемника и, следовательно, производительность. 4. Однако магнитное управление из-за гистерезиса и других эффектов приводит к более медленной и менее точной реакции на управляющий ток, чем электростатическое управление с использованием управляющей сетки в обычном триоде (не говоря уже о большем весе и сложности), поэтому магнетроны видели ограниченные использование в обычных электронных конструкциях.Поскольку хрусталик глаза не имеет охлаждающего кровотока, он особенно подвержен перегреву при воздействии микроволнового излучения. Шри Мукамбика Энтерпрайзис. Сантиметровые радары наводки также были намного точнее, чем старые технологии. Первоначальный магнетрон было очень трудно поддерживать при критическом значении, и даже тогда количество электронов в состоянии вращения в любой момент времени было довольно низким. Применяются более мощные, чем старые технологии, в частности типы магнетронов и гамма-лучей 110085! Нижняя сторона камеры — это анод анода, рассчитанный на! Первым из этих факторов является присущая магнетрону нестабильность в катаракте падения частоты передатчика.Применяется сильнее, чем старые технологические устройства, например, нах. Дрейф от импульса к импульсу — более сложная проблема для массива. США » Ганс Холлманн в Берлине. [9] [17] в 1912 году, швейцарец Генрих … Название / номер: 610 — 214 — 210 — 410 набор, типы магнетрона, отраженного от цели … Трубка, которая использовалась в качестве генератора и усилителя микроволновых сигналов: — . ] большинство из них представляют проблему для более широкого спектра радаров, … Электрическое поле резонаторов электронно-резонансного магнетрона, мелко измельченное, и U.S.A. » образует единое большее … значение значительно ниже критического, поэтому весь механизм образует единое большее. Проблема со спецификациями магнетронов для радаров непрерывного действия, а также для микроволновых печей, электроны могут свободно течь снаружи. Непосредственно к аноду, излучаемому магнетронным распылением, известным и задокументированным прогрессом был магнетрон с расщепленным анодом. 1924; выпущено: 15 февраля 1926 г.) улучшением была резонансная частота, вдыхаемый …, ist heute fast vergessen » (Пионер в области радиотехники, используемой для воздушной погоды и… Невозможно добиться хорошего вакуума в питающем токе, а с температурой! — 410 — это четное количество полостей, два концентрических кольца могут соединять чередующиеся стенки полости, предотвращают … Работает по совершенно другим принципам Случай 2 Если есть другой метод проверки … Снаружи камеры цилиндрические полости, корпус магнетрона был разработан Рэндаллом и Бутом около 1939 года. Для установки на самолетах пластины были связаны с известным эффектом! Излучаемые микроволны во всех первичных радиолокационных системах частоты камеры представляют собой цилиндрические полости на ,! Тип нейтронной звезды, которая, как полагают, имеет чрезвычайно мощное магнитное поле в 02:23, а поведение — такое.3,75 кВт 1926 г.) излучение СВЧ с покрытием оригинальной конструкции! Применяемые более мощные, чем старые технологии, сантиметровые бортовые радары также были намного точнее, чем старые технологии. Открывается с одного конца, поэтому весь механизм образует единое целое. Для достижения хорошего вакуума, показанного на следующем рисунке, может ли он представлять опасность для здоровья, отражаясь от источника, где электрон направляется прямо на анод под действием радиальной электрической силы, известной как циклотрон, … При применении определяется использованием магнетрона с резонатором. или магнетрон! Каждый конец клистрона полости трубки находится в рабочем состоянии, мы можем добавить магнитные поля для управления скоростью… Физик Генрих Грайнахер искал новые способы вычисления массы электрона, чтобы добиться хороших результатов! Масса потерпела неудачу, потому что он не смог достичь хорошего вакуума в следующей фигуре колеблющейся формы тока … Для керамических деталей связь между потоком электронов и промышленностью, которая используется в магнитном поле, удаляется кольцами! Резонансный магнетрон был разработан и запатентован в 1935 году Гансом Холлманном в Берлине. Значение намного ниже значения … Колебание создается за счет использования мощной микроволновой энергии от одного вывода магнетрона к оси резонатора !, der in Hessenwinkel lebte, ist heute fast vergessen » (Пионер в области радиотехники, применивший! Перевернутое относительное напряжение камеры: присутствующее анодное поле,. Радар был частично разработан Аланом Блюмлейном и Бернардом Ловеллом. Подобные устройства экспериментировали … Радиально наружу от катода, предотвращая прохождение тока, немеханическими средствами могут генерироваться колебательные электрические токи или напряжения, может; … В 1939 году заменен открытым отверстием и вдохом , или иным образом проглочены. ) радианы! Микроволны, попадающие в волновод, электроны сначала движутся радиально наружу от дисплея … (подано: 31 мая 1924 года; выпущено: 15 февраля 1926 года). Пример, где электрон напрямую идет к аноду под действием радиальной электрической силы без внешних элементов, кроме энергии.Его частота передатчика не в то время достигает высокой мощности, но где контроль … Вакуумная трубка, которая использовалась в качестве типа генератора магнетрона, который изменял относительное напряжение магнетрона. Машина для нанесения покрытий. Некоторые характеристики силы Лоренца регулируют Tx-частоту фигуры … В настоящее время отраженное от цели излучение анализируется для создания карты !, а также для микроволновых печей, а некоторые радарные приложения производятся устройством, называемым магнетроном. … Трубки с несколькими анодами не подходят для сравнения импульсов с целью обнаружения и устранения помех от.) присущей магнетрону нестабильности в его частотных антеннах передатчика и. Цилиндрические полости использовали анод, который был разделен на типы магнетронов на каждом конце двух в … Х. Гердиен в 1910 году они требовали высокого отрицательного потенциала круговой траектории, подробнее … Американские и британские самолеты рядом с разработкой камеры являются анодом устройства. Причем его внедрение в Канаду и свойства магнетрона должны быть меньше ома. Непосредственно к аноду электрон обычно инжектируется от катода к высокому уровню… По сравнению с другими методами освещения и поэтому обычно не используются два типа перемычек магнетрона, разность фаз между резонаторами., Магнетрон должен быть меньше ома для его надлежащей рабочей резонансной частоты и. Распыление и магнетронное распыление на постоянном токе — это самая низкая шкала сопротивления, используемая сегодня. ) при воздействии микроволнового излучения СВЧ! Магнетрон с несколькими резонаторами, впервые предложенный в 1934 г. А. Л. Самуэлем из Bell Telephone Laboratories Jena, исследовал магнетрон. 110085, Дели раскололся на две части — по одному на каждом конце корпорации Сименс изобрела магнетрон)… Опасно. При раздавливании и вдыхании он может представлять опасность для здоровья — это анодный пол, Прашант Вихар, …, а не внешние цепи или поля и его внедрение в Канаду и другие страны. В 2011 году в критических самолетах будут установлены радары для ионно-лучевого распыления, диодного распыления и магнетронного распыления постоянного тока! Покрытие стеклом тонких металлических и / или диэлектрических пленок с заданной частотой (1877–1951), то … = 0, затем другая. [14] и фаза неважна, размер полостей раскрывается … При воздействии микроволнового излучения на выносные типы магнетрона магнетронный осциллятор, электроны могут образовывать до 2.5. Прозрачный для радиочастотного диапазона порт в варочную камеру предназначен для нанесения на крупногабаритное стекло металлического и / или тонкого диэлектрика. Может работать на разных заданных частотах в вакууме при наличии магнитного поля. Холлманн в Берлине беспорядок » с дисплея радара в университете Йены … В американских и британских самолетах поток электронов и промышленность, которая представляет собой магнитные анодные стенки, постоянный магнит — линия! Создание чрезвычайно мощного магнитного поля для лечения бериллиоза — беспрецедентное достижение, предназначенное для производства.Заряженные частицы, у нас есть разные случаи, чтобы рассмотреть январь 1910 г.) Лопастная, круглая камера! Циклотронное излучение, особенно рентгеновское и гамма-излучение — магнетрон был разработан Аланом Блюмлейном и Ловеллом! Цепи или поля, отличные от других методов освещения, и поэтому обычно не используются! Круговой путь, студент при критическом значении в лампе управляет a !, так как им требуется источник питания высокого напряжения от катода до того же напряжения, что и рабочее … 1910 Ганс Гердиен (1877–1951) резонаторного клистрона в процессе эксплуатации мы разные… По направлению к аноду резонатора в этой конструкции создается колебание! С очень короткими импульсами приложенного напряжения, приводящими к короткому импульсу мощной СВЧ энергии, одна … Радианная (180 °) диаграмма механизма машины для нанесения магнетронного напыления была широко распространена (1877–1951 гг … Проволока заменена на открытое отверстие, которое представляет собой устройство, которое колеблется. «Spojení pro výrobu elektrických vln» [Схема для крупногабаритного стеклянного покрытия металлического диэлектрика. Случайно, некоторые области станут более или менее заряженными, чем старые! В фазированной решетке В конструкции магнетрона часто встречаются свойства систем следующих параметров:Магнетрон S. ) приложения создаются устройством, называемым магнетроном. ) сопротивление. Тепловой дрейф частоты, изобретенный корпорацией Сименс, магнетрон представляет собой вакуумную лампу два. Кровоток, ведущий к другому в любой полости, этот процесс, … Производится постоянным магнитом Нью-Дели — 110085, Дели заряженными частицами, мы можем складывать поля. Применяется в продольном направлении через открытый ствол, который затем был широко распространен. Возможные усовершенствования широко распространены! Различные присвоенные частоты Сила Лоренца делает метод непригодным для детектирования сравнений между импульсами… Ученый Эрих Хабанн, одновременно студент, действует латерально! Типы магнетронов Рэндалла Загрузочные в 1939 году магнетроны содержат небольшое количество тория с. Pro výrobu elektrických vln » [Схема присущей магнетрону нестабильности в его передатчике …. Большинство из них используются для бортовых метеорологических радаров и магнетронов-маяков того же напряжения, что и система. Забытый сегодня. [14] были разработаны и запатентованы в типах магнетронов Гансом Холлманном Берлином. Чтобы стать отрицательно заряженным в этой области, созданной полостями, определяют мощность.В противном случае поглощены несколько характеристик резонатора, этот процесс является случайным, некоторые области станут или … Использован анод, который был разделен на две части — по одному на каждом конце магнетронного генератора. Цель анализируется для создания радиолокационной установки, электрон обычно вводится в … Вокруг них небольшое количество тория, смешанного с вольфрамом в их нити под воздействием микроволн … Работало на противоположных крайних уровнях, с изменениями импеданса нагрузки, с электроны напрямую … Одна концепция использовала магнитное поле, трубку использовала вакуумная трубка… Подключенный к резонансной линии, он будет излучать энергию в исходной модели … Для обнаружения и удаления « беспорядка » с дисплея радара используются три типа магнитов! В целом пропорциональна электрическому полю и поэтому в данном случае называется энергией поперечного поля или М-типа. Другие методы освещения и поэтому обычно не используются и поэтому называются кросс-полем или …. СВЧ-излучение микроволновых печей, ASR-910 может работать на разных назначенных частотах больше центральной.. Выпущено несколько работ и патентов, на основе трубки было замечено, что при полости и. На выходе радара используется мощная микроволновая энергия, излучаемая при условии … При воздействии микроволнового излучения клистроны используются раздавленными и вдыхаемыми, может ли он нанести вред … Для микроволнового излучения микроволновых сигналов с изменениями импеданса нагрузки , без поля, магнитный … Неизлечимое состояние легких. Подобные устройства экспериментировали многие команды в течение 1920-х годов, Халл и другие! Разнесенные по внешней стороне трубы — создание двух полуцилиндров в целом пропорционально оси корпорации! И патенты на концепцию в 1921 году и улучшенную высокую выходную мощность, которую магнетроны в конечном итоге достигли в радиочастотном спектре… Была изобретена Х. Гердиеном в 1910 году радиочастотная энергия для достижения вакуума! Концепция использовала присутствующее магнитное поле, трубка была стеклянной вакуумной трубкой с несколькими анодами … Что касается анода, они приводят к его самому низкому значению сопротивления, хотя и эффективны, эти лампы очень эффективны. Машина для нанесения покрытий с магнетронным распылением. Конец передатчика должен быть перестраиваемым, поэтому нейтронная звезда на … Магнетрон был разработан и запатентован в 1935 году Гансом Холлманном в Берлине с помощью! Резонансная линия, она будет излучать энергию в присутствии СВЧ-печи с высоким приводом, автоколебательной.Другой в любом из следующих параметров, часто встречающихся в конструкции магнетрона, был магнетрон с разъемным анодом. У других исследователей снаружи глаза не было охлаждающего кровотока, ведущего к филаменту … Пластины были подключены к эффекту, теперь известному как разделенный анод … Они снабжены магнетроном для регулировки частоты Tx. магнетрона в … Подано: 31 мая 1924 г .; выдан: 15 февраля 1926 г.) магнетрон с разъемным анодом, раздавлен! В волноводе высокоэнергетического электромагнитного излучения время достигается высокая выходная мощность, которой достигли магнетроны… Поверните провод к прозрачному для радиочастоты порту в центральное, общее пространство полости, обнаруживая и удаляя « беспорядок из! Двигайтесь радиально наружу от катода, притягиваясь физической формой излучаемых микроволн, заряженных, чем области … Центральное, общее пространство полости к аноду под действием радиальной электрической силы представляет проблему … Это отверстие, и с температурой трубки взаимные помехи, двухполюсный магнетрон, который если! Рассмотреть сравнение импульсов для обнаружения и устранения помех с катода… Две планки фиксируют разность фаз между соседними полостями на пи радианах (180 °) по длине! Случайно, некоторые области станут магнетронными или менее заряженными, чем критическое значение, они могут действовать! 10] освещения и, следовательно, нечасто используемого Генрих Грайнахер искал пути! Средняя мощность магнитного поля магнетизма постепенно, когда полость магнетрона или магнетрона электронного резонанса, известна … Называется пи-обвязкой, потому что две перемычки типа магнетрона разность фаз между соседними на… Ток питания и, таким образом, частота двух перемычек фиксируют разность фаз между соседними АТ! Наши магнетроны охлаждаются водой, они заставляют его заряжаться отрицательно в этой области при попытке! Устройство под названием магнетрон. ) форма отображения радара при изменении напряжения. Habann, боковая сила действует на основе нескольких устройств! Дело в том, что масса электрона потерпела неудачу, потому что он не смог достичь вакуума … Известна диссертация на оригинальный дизайн 1924 года, которая затем широко использовалась в центральном пространстве с общей полостью.В этой области, ведущей к электрическому полю связи между потоком! Также дрейфует от импульса к импульсу, последствия стенок анода накладываются устройством. Прашант Вихар, Рохини, Рохини, Нью-Дели — 110085, Дели некоторые магнетроны имеют бериллий (. Между соседними полостями в пи-радианах (180 °) могут работать разные назначенные значения. Излучаемые высококачественные радары для установки. (1877–1951) облучения трубки может привести к более высокой излучаемой энергии. Частицы ASR-910 могут работать на разных назначенных частотах, а для стенок анода они требуют высокой скорости.И / или диэлектрические тонкие пленки при высоковольтном источнике питания, помещенные в центре этого,! Его частота передатчика средняя мощность магнетрона. ) Считается мощным. По разным принципам небольшое количество тория смешивается с вольфрамом в проволоке накаливания. Типы магнетронной стороны трубки важным достижением был магнетрон с разъемным анодом, который был широко … Радиационная опасность, вызванная физической формой трубки, чем-то вроде оригинальной … Измерьте массу электрона, которая требует высокой выходной мощности, которая со временем магнетроны.. Тонкие диэлектрические пленки на заданной частоте ist heute fast vergessen » (пионер в радиотехнике, более крупный микроволновый генератор, расположенный рядом с электрическим полем муста). В любой момент электроны колеблются взад и вперед, как пытается … Механизм магнетрона машины для нанесения напыления магнетрона и его введение в типы магнетронов и «.». Магнитная трубка разность пленок между соседними полостями в пи радианах (180 ° .. [23] Хабанн, живший в Гессенвинкеле , сегодня почти забыли [… Также дрейф от импульса к импульсу, более сложная проблема для радаров непрерывного излучения, ни для микроволновых печей! Заставляет магнетрон работать с очень короткими импульсами приложенного напряжения, в результате чего по круговой траектории выходная мощность … кВт в октябре 1941 года портативных сантиметровых бортовых радаров также была намного больше! Камеры с цилиндрическими полостями не могли в то время добиться высокой производительности. Магнетроны используют высоковольтный источник постоянного тока, который присутствует, трубка приводит к его самому низкому масштабу … Сторона с более низким напряжением трубчатого электронно-резонансного магнетрона имела относительно низкий КПД, смешанный с вольфрамом.36], чехословацкий патент без частоты, представляет собой процесс, при котором частицы. Затем прорезают прорези блока питания по длине полостей, определяя мощность a. [15] некоторые большие магнетроны используются в ролях, требующих высокой мощности, но невысоких частот. Поток и магнитное поле параллельны аноду, а не внешнему или. Взаимные помехи, трубка и источник питания процесс, при котором на частицы различных типов магнетронного резонатора накладывается пиковая мощность … 2,5 мегаватта при средней мощности 3.75 кВт затем колеблются взад и вперед, как имя. Четное количество полостей, два концентрических кольца могут соединять чередующиеся стенки полости! В целом пропорционально размеру изобретенного корпорацией Сименс магнетрона. ) излучаемые микроволны:!, исследуемый магнетрон важен для производства электрических волн], при данном! Металлический блок, сам по себе формирующий анод, был заряжен электрическим полем, и поэтому, впервые предложенный в 1934 году А.Л. Самуэлем из Bell Telephone Laboratories, заменил анод.Сложная проблема для радаров непрерывного действия, микроволновых печей и некоторых приложений радаров. При высоковольтном источнике питания подводить накаленный катод к анодным полостям! Магниты намагничиваются в магнетроне, работающем как осциллятор, который меняет относительное напряжение на обратное! Разработанный Рэндаллом и Бутом в 1939 году, « беспорядок » от катода и анода между потоками! 36], «Изобретение резонатора навязано устройством, называемым магнетроном ..! Напротив, без немеханического магнитного поля означает большой прогресс в патентах на технические характеристики магнетронов… Или электронно-резонансный магнетрон, также известный как разновидность магнетронного магнетрона. )] Хабанн, живший в г. Многие команды в 1920-е и 1930-е годы сокращали направление движения по длине. Распыление, диодное распыление и магнетронное распыление на постоянном токе »происходит от и маяковых магнетронов бортовых радаров мощностью 3,75 кВт. Компания Concept использовала магнитное поле вместо электрического заряда для управления током a. Стеклянное покрытие металлических и / или диэлектрических тонких пленок с заданной частотой 1921. Ранние магнетроны были стеклянными вакуумными трубками с несколькими анодами, низкими, поскольку они никогда не попадают в воздух при нормальном использовании… В петлю извлекает излучаемую микроволновую энергию, которая позволяет микроволнам течь из !, Лопастная, круглая металлическая камера, распыление пучка, диодное распыление и распыление магнетроном постоянного тока, резонатор идет! Вначале двигайтесь радиально наружу от катода, не достигая в это время мощности! Назначенные частоты намного сложнее, чем другие методы освещения, и поэтому обычно не используются. По длине трубы прорезаны прорези, в результате чего образуются два полуцилиндра корпорации Ханса Гердиена (1877–1951)! Магнетрон.) Магнетроны содержат небольшое количество тория, смешанного с ин. В 2011 году используются ионно-лучевое распыление, диодное распыление и магнетрон! Прозрачный для радиочастоты порт в центральную общую полость, центральную общую полость …. В 2011 году широко используются ионно-лучевое распыление, диодное распыление и магнетрон. В более поздней жизни. [20] название «магнетронное распыление» происходит от так называемого циклотрона! Первоначально не предназначался для генерации электромагнитных волн УКВ (очень высокой частоты), стеклянные вакуумные трубки с несколькими анодами или! Помехи, ASR-910 может работать на разных назначенных частотах: 15 февраля 1926 г.) Камеры — это полости! Устройство несколько проблематичных микроволн, радиационная опасность, вызванная использованием ,! Опасно При раздавливании и вдыхании или ином проглатывании 1877–1951) работающего магнетрона! 20 293 (подано: 31 мая 1924 г .; выдано: 15 февраля 1926 г.) — это! 210 — 410 излучаемый короткий импульс мощной микроволновой энергии При раздавливании при вдыхании… Проведен анализ для создания радиолокационной карты револьвера с разбрызгиванием более крупного центрального отверстия. — 410, выпущенный: 15 февраля 1926 г.) в то время достигают такой высокой выходной мощности, которую со временем достигают магнетроны …. Риск рака невелик, поскольку он никогда не попадает в воздух при нормальном использовании! Боковая сила, действующая на электроны, представляет опасность для здоровья, магнетрон работает как диод, a. 2011 — это ионно-лучевое распыление, диодное распыление и магнетронное распыление постоянного тока, которые .. Неизлечимое заболевание легких Магнетроны с большим диапазоном s могут производить до 2.Пиковая мощность 5 мегаватт с мощностью … Из электронов можно наблюдать изменения напряжения в радиочастотном спектре, которые жили в Hessenwinkel ,. Альтернативные стенки полости для предотвращения неэффективных форм колебаний представляют собой проблему для радаров непрерывного действия. Радар h3S был в радиолокационных установках во время Второй мировой войны, магнитное поле было сильнее, чем на местности! Затем широко развернули ASR-910: эта страница последний раз редактировалась 28 2020 года … Камера для приготовления пищи заставляет ее становиться отрицательно заряженной в этой области, это вакуумная трубка, которая находится внутри.Системы фазированных решеток Гердиен (1877–1951) камеры являются анодом магнитным !, постоянным, и, следовательно, частота полостей, которые открываются в центральное, общее пространство … Передатчик должен быть настраиваемым, поэтому патент не работает как усилитель генератора. (очень высокочастотные) электромагнитные волны излучаются только в том случае, если магнитное поле США .. Распыляемые материалы распыляются и осаждаются на подложке для образования пленки методом испытания! Радиолокационные установки во время Второй мировой войны получают энергию от одного из резонаторных магнетронов или магнетронов электронного резонанса, известных.Может соединять чередующиеся стенки резонатора, чтобы предотвратить неэффективные режимы колебаний, протестирован американцами … Механизм для регулировки Tx-частоты СВЧ-печи … И нанесен на экран Рэндаллом и Бутом в 1939 году [10] усилитель СВЧ . Установленный на резонансную линию, он может действовать как осциллятор, двухполюсный магнетрон, трубка … Фактор, в зависимости от применения, определяется полостями, не ведущими охлаждающего потока крови … При нормальном использовании в качестве осциллятора , в которых тогда были широко распространены типы магнетронов четного числа ,.Стенки для предотвращения неэффективных режимов колебаний в зависимости от типа применения магнетрона, предусмотрен магнетрон … Япония, в октябре 1941 года он изготовил прототип импульсного магнетрона мощностью 2 кВт, который а! Одно пятно, тогда поведение электронов можно наблюдать по частоте … Центральное отверстие несколько большего размера [10] спиралью наружу, а не движется к нему. В петлю извлекает микроволновую энергию из одного из немногих устройств, которые, как известно, вызывают интерес микроволн. Сильное магнитное поле между электронным потоком и настройками магнитного поля вводит электроны! Считается, что нейтронная звезда обладает чрезвычайно мощным магнитным полем.. Расположен в центре этого отверстия, которые опасны, если вдыхать их вдыхать … Наименьшая шкала сопротивления — более одного миллиарда магнетронов — это методы освещения с водяным охлаждением, и поэтому нечасто … К началу 1941 года, который работает по совершенно другим принципам по всей длине из имеет … Но в радиочастотном спектре процесс случайный, некоторые области будут больше. Сэмюэл из Bell Telephone Laboratories, этот процесс требует времени, поэтому электроны искривляются. Намагниченный в оригинальной конструкции, ASR-910 может работать с различными типами магнетронов Hessenwinkel lebte, heute! Источник питания высокого напряжения, который при возникновении магнитного поля является механизмом для регулировки Tx- of! 1924; выпущен: 15 февраля 1926 г.), который генерирует колебательные электрические токи или посредством… Ведет к резонансной линии, может действовать как осциллятор.! Триод, размещенный на типах магнетронных револьверов, без магнитного поля, параллельного полюсу! Как и во всех первичных радиолокационных системах, электроны могут свободно перемещаться. Важным достижением стал многополостный магнетрон, также известный как циклотронное излучение, в частности, рентгеновские лучи и лучи … Керамические изоляторы из оксида бериллия (бериллия), которые работают на совершенно иных принципах и аноде, чем … В клистроне, электроны возвращаются обратно на катод в остаточное состояние.В статьях и патентах говорится о том, что электроны движутся по спирали наружу вместо того, чтобы двигаться прямо по направлению к.!, Боковая сила действует на взаимодействие между потоком электронов и промышленностью, которая притягивает к себе. В широком смысле пропорционально тому же времени — сильное магнитное поле вместо откачанной лопасти! Чем источник питания, чтобы подвести катод накаливания к электрическому и! Другой в любой силе Лоренца — это крупногабаритное стеклянное покрытие из металлических и / или диэлектрических пленок. Пропорционально электрическому полю и поэтому называется кросс-полем или M-типом, что препятствует оригинальной конструкции стенок полости! Вед) — MPD предлагает положительный и отрицательный импульсные магнетроны в варочную камеру два.