Magnetrón
dispositivo generador de microondas / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Un magnetrón (del inglés: cavity magnetron) es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía electromagnética en forma de microondas. Fue desarrollado hacia el final de los años 30 con el fin de alimentar al radar mediante una fuente radioeléctrica potente (varios cientos de vatios) y con una longitud de onda centimétrica, por lo tanto unas frecuencias elevadas para la época de 300 MHz a 3 GHz (ondas decimétricas) y más allá de 3 GHz (ondas centimétricas).
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Los osciladores de tubos utilizados anteriormente eran incapaces de proporcionar tanta potencia (lo que suponía un alcance insuficiente de los radares), a frecuencias tan elevadas (de donde una discriminación angular débil).
El uso de campos magnéticos como un medio para controlar el flujo de una corriente eléctrica fue impulsado por la invención del Audion por Lee de Forest en 1906. Albert Hull de General Electric Research Laboratory comenzó el desarrollo de magnetrones para evitar las patentes de De Forest,[1] pero estos nunca fueron completamente exitosos. Otros experimentadores recogieron el trabajo de Hull y Habann introduciendo un avance clave, el uso de dos cátodos, en Alemania en 1924. La investigación adicional se limitó hasta que el artículo japonés de Okabe de 1929 señaló la producción de señales de longitud de onda centimétrica, lo que generó interés mundial. El desarrollo de magnetrones con cátodos múltiples fue propuesto por A. L. Samuel de Bell Telephone Laboratories en 1934, lo que llevó a los diseños de Postumus en 1934 y Hans Hollmann en 1935. La producción fue retomada por Philips, General Electric Company (GEC), Telefunken y otros, limitados a quizás a 10 W de salida. En ese momento, el klystron estaba produciendo más energía y el magnetrón no se usaba mucho, aunque Aleksereff y Malearoff construyeron un dispositivo de 300 W en la URSS en 1936 (publicado en 1940).[1]
TEl magnetrón de "cavidad" fue una mejora radical introducida por John Randall y Harry Boot en la Universidad de Birmingham, Inglaterra en 1940.[2] Su primer ejemplo de trabajo produjo cientos de vatios a una longitud de onda de 10 cm, un logro sin precedentes.[3] En cuestión de semanas, los ingenieros de GEC lo habían mejorado a más de un kilovatio, y en meses a 25 kilovatios, más de 100 kW en 1941 y avanzando hacia un megavatio en 1943. Los pulsos de alta potencia se generaron desde un dispositivo del tamaño de un libro pequeño y transmitido desde una antena de solo centímetros de largo, reduciendo el tamaño de los sistemas de radar prácticos en órdenes de magnitud.[4] Aparecieron nuevos radares para los cazas nocturnos, aviones antisubmarinos e incluso los barcos de escolta más pequeños,[4] y desde ese momento los Aliados de la Segunda Guerra Mundial mantuvieron una ventaja en el radar que sus contrapartes en Alemania y Japón nunca pudieron cerrar. Hacia el final de la guerra, prácticamente todos los radares aliados se basaban en un magnetrón.
El magnetrón continuó usándose en el radar en el período de la posguerra, pero cayó en desgracia en la década de 1960 cuando surgieron los klystron y los tubos de ondas progresivas de alta potencia. Una característica clave del magnetrón es que su señal de salida cambia de pulso a pulso, tanto en frecuencia como en fase. Esto lo hace menos adecuado para comparaciones de pulso a pulso para realizar indicaciones de objetivo en movimiento y eliminar "parásitos" de la pantalla del radar.[5] El magnetrón sigue en uso en algunos sistemas de radar, pero se ha vuelto mucho más común como fuente de bajo costo para hornos de microondas. De esta forma, hoy en día se utilizan más de mil millones de magnetrones.[5][6]