磁控管的工作原理和工作原理
磁控管 - 一種特殊的電子設備，通過調節電子流的速度來產生超高頻振盪（微波振盪）。磁控管大大拓展了高頻和超高頻電流加熱的應用領域。
基於相同原理的放大管（platinotrons）、速調管和行波燈不太常見。
磁控管是最先進的高功率微波頻率發生器。它是一種真空良好的燈，電子束由電場和磁場控制。它們使得在顯著功率下獲得非常短的波（高達幾分之一厘米）成為可能。
磁控管利用電子在陰極和陽極之間的環形間隙中產生的相互垂直的電場和磁場中的運動。在電極之間施加陽極電壓，產生徑向電場，在該電場的影響下，從加熱的陰極移出的電子沖向陽極。
陽極塊放置在電磁鐵的兩極之間，在沿磁控管軸方向的環形間隙中產生磁場。在磁場的作用下，電子偏離徑向，沿著複雜的螺旋軌跡運動。在陰極和陽極之間的空間中，形成了帶舌頭的旋轉電子云，讓人聯想到帶輻條的輪轂。飛過陽極腔諧振器的縫隙時，電子會在其中激發高頻振盪。
米。 1、磁控管陽極塊
每個空腔諧振器都是一個具有分佈參數的振盪系統。電場集中在槽內，磁場集中在空腔內。
磁控管的輸出能量是通過放置在一個或兩個以上相鄰諧振器中的電感迴路實現的。同軸電纜為負載供電。
米。 2、磁控管裝置
微波電流加熱是在具有圓形或矩形橫截面的波導或體積諧振器中進行的，其中 電磁波 最簡單的形式 TE10 (H10)（在波導中）或 TE101（在空腔諧振器中）。也可以通過向加熱物體發射電磁波來進行加熱。
磁控管由經過簡化的整流電路的整流電流供電。非常低功率的裝置可以交流供電。
磁控管可以在 0.5 到 100 GHz 的不同頻率下工作，在連續模式下功率從幾瓦到幾十千瓦，在脈沖模式下功率從 10 瓦到 5 兆瓦，脈衝持續時間主要從幾分之一到幾十微秒。
米。 2.微波爐中的磁控管
設備的簡單性和磁控管相對較低的成本，加上高強度加熱和微波電流的多樣化應用，為它們在工業、農業的各個領域（例如，在 介電加熱裝置) 和在家裡（微波爐）。
磁控管操作
所以是磁控管 電燈 一種用於產生超高頻振盪（在分米波和厘米波範圍內）的特殊設計。其特點是使用永久磁場（為燈內電子的運動創造必要的路徑），從磁控管由此得名。
多腔磁控管，最早由M. A. Bonch-Bruevich提出，由蘇聯工程師D. E. Malyarov和N. F. Alekseev實現的多腔磁控管，是電子管與體積諧振器的組合。磁控管中有幾個這樣的腔諧振器，這就是為什麼這種類型被稱為多腔或多腔的原因。
多腔磁控管的設計和操作原理如下。該裝置的陽極是一個巨大的空心圓柱體，其內表面有許多帶孔的空腔（這些空腔是體積諧振器），陰極位於圓柱體的軸線上。
磁控管放置在沿圓柱軸方向的永久磁場中。從該磁場一側的陰極逸出的電子受到 洛倫茲力，這會彎曲電子的路徑。
選擇磁場以使大部分電子沿著不接觸陽極的彎曲路徑移動。如果設備相機（空腔諧振器）出現 電振動 （體積的小波動總是由於各種原因而發生，例如，作為打開陽極電壓的結果），那麼交變電場不僅存在於腔室內部，而且還存在於孔（槽）附近的外部。
在陽極附近飛行的電子落入這些場，並根據場的方向在其中加速或減速。當電子被場加速時，它們從諧振器獲取能量，相反，當它們被減速時，它們將部分能量放棄給諧振器。
如果加速和減速電子的數量相同，那麼它們平均不會為諧振器提供能量。但是被減速的電子的速度低於它們移動到陽極時的速度。因此，它們不再有足夠的能量返回陰極。
相反，那些被諧振器場加速的電子隨後擁有的能量大於返回陰極所需的能量。因此，進入第一個諧振器場並在其中加速的電子將返回陰極，而在其中減速的電子將不會返回陰極，而是沿著靠近陽極的彎曲路徑移動並下落進入以下諧振器的領域。
在適當的運動速度下（這與諧振器中的振盪頻率有某種關係），這些電子將落入第二個諧振器的場中，其中的振盪相位與第一個諧振器的場中相同，因此，在第二個諧振器的場中，它們也會減速。
因此，通過適當選擇電子速度，即陽極電壓（以及磁場，它不會改變電子的速度，但會改變其方向），可以實現這樣一種情況，即單個電子要么被僅一個諧振器的場加速，或被幾個諧振器的場減速。
因此，平均而言，電子為諧振器提供的能量多於它們從諧振器中帶走的能量，也就是說，諧振器中發生的振盪將增加，最終將在諧振器中建立恆定振幅的振盪。
我們以簡化的方式考慮在諧振器中保持振蕩的過程伴隨著另一個重要現象，因為電子為了被諧振器的場減慢，必須在特定的振盪階段飛入該場諧振器，顯然是它們必須以非均勻流移動（t。然後它們會隨時進入諧振器場，而不是在特定時間，而是以單個束的形式。
為此，整個電子流必須像一顆恆星，其中電子以單獨的光束在內部移動，並且整個恆星作為一個整體圍繞磁控管的軸旋轉，其速度使得它的光束進入每個腔室正確的時刻。在電子束中形成分離束的過程稱為相位聚焦並且在諧振器可變場的作用下自動進行。
現代磁控管能夠產生高達厘米範圍內的最高頻率的振動（波高達 1 厘米甚至更短），並能夠通過連續輻射提供高達數百瓦的功率，通過脈衝輻射提供高達數百千瓦的功率。
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