μάγνητρο

Ηλεκτρονική λυχνία κενού, κατάλληλη να παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα πολύ υψηλής συχνότητας συνεχώς ή κατά παλμούς· χρησιμοποιείται επίσης και ως ενισχυτική διάταξη ισχύος. Κατασκευάστηκε το 1921 από τον Αμερικανό φυσικό και μηχανικό Άλμπερτ Γουάλας Χαλ (1880-1966) και από τότε τελειοποιήθηκε αρκετές φορές. Το μ. σήμερα παρουσιάζεται γενικά σε κυλινδρική μορφή με μια πηγή ηλεκτρονίων (κάθοδο) κατά μήκος του άξονα του κυλίνδρου και με μια άνοδο, επίσης κυλινδρικής μορφής, ομοαξονική προς την κάθοδο, που απέχει κατά ορισμένη απόσταση από αυτήν. Το εσωτερικό τοίχωμα της ανόδου διακόπτεται από μια σειρά σχισμών ποικίλης μορφής, που συμπεριφέρονται ως κοιλότητες- αντηχεία. Ολόκληρο το σύστημα περιέχεται σε έναν θάλαμο κενού. Κατά τη λειτουργία του μ. εφαρμόζεται ένα ακτινικό ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ καθόδου και ανόδου, παράλληλο προς τον άξονα του κυλίνδρου (δηλαδή κάθετο προς το επίπεδο μετακίνησης των ηλεκτρονίων) το οποίο παράγεται από έναν μαγνήτη τοποθετημένο εξωτερικά του κυλίνδρου. Από τη συνδυασμένη δράση των δύο πεδίων, τα ηλεκτρόνια διαγράφουν σπειροειδείς τροχιές. Πράγματι, μόνο το ακτινικό ηλεκτρικό πεδίο θα προκαλούσε μια ευθύγραμμη κίνηση των ηλεκτρονίων από την κάθοδο προς την άνοδο, ενώ μόνο το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο μια κυκλική κίνηση σε αυτά. Τελικά η ακτινοβολία που εκπέμπεται έχει συχνότητα ίση με τη συχνότητα της κυκλικής κίνησης των ηλεκτρονίων. Το ηλεκτρικό εκείνο πεδίο που εναλλάσσεται ανάμεσα στις παρειές των σχισμών επιδρά επί της καμπύλωσης των τροχιών, αφαιρώντας ή προσθέτοντας ενέργεια στα ηλεκτρόνια που εμφανίζονται από αυτές τις σχισμές. Από αυτό προκύπτουν στάσιμες ταλαντώσεις, που καθορίζουν κατάλληλα τις διαφορές φάσης των τάσεων στις διάφορες σχισμές, σχετικά με τους χρόνους διέλευσης των ηλεκτρονίων μπροστά από αυτές. Οι παραγόμενες ταλαντώσεις λαμβάνονται γενικά από μία από αυτές τις σχισμές. Η απόδοση της λυχνίας είναι αρκετά υψηλή και η ισχύς που επιτυγχάνεται είναι της τάξης του κιλοβάτ, υπό συνεχή λειτουργία, και της τάξης του μεγαβάτ (τιμές κορυφής), όταν λειτουργεί κατά παλμούς. Η διάρκεια αυτών των παλμών είναι βραχυτάτη, της τάξης του μικροδευτερολέπτου, με ρυθμό χιλίων και περισσότερων παλμών ανά δευτερόλεπτο. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν το μ. ιδεώδη γεννήτρια ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας για το ραντάρ, καθώς επίσης και για τη συνηθισμένη πηγή ακτινοβολίας στους φούρνους μικροκυμάτων. Για τη χρησιμοποίηση του μ. ως ενισχυτικής διάταξης προβλέπεται ακόμα μια διάταξη εισόδου του προς ενίσχυση σήματος. Μάγνητρο στη φάση συναρμολόγησης. Σχέδιο μαγνητρο-ταλαντώτριας: 1) κάθοδος· 2) άνοδος· 3) κοιλότητες-αντηχεία· 4) εξωτερικές συνδέσεις· 5) έξοδος ραδιοσυχνότητας.