مگنترون حفره‌ای: تفاوت میان نسخه‌ها

شکل اولیه مگنترون توسط H. Gerdien در سال ۱۹۱۰ اختراع شد.<ref>{{cite web|url=http://digitalrepository.unm.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1090&context=ece_etds|title=Archived copy|access-date=2016-11-19|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20161120084756/http://digitalrepository.unm.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1090&context=ece_etds|archive-date=2016-11-20}}</ref> شکل دیگری از لامپ مگنترون، مگنترون آنُد-اسپلیت، توسط [[آلبرت دبلیو هال|آلبرت هال]] از [[آزمایشگاه تحقیقات جنرال الکتریک]] در سال ۱۹۲۰ اختراع شد، اما فرکانس آن فقط ۳۰ کیلوهرتز بود.<ref name="Redhead">Redhead, Paul A. , "The Invention of the Cavity Magnetron and its Introduction into Canada and the U.S.A.", ''La Physique au Canada'', November 2001</ref> تیم‌های بسیاری در طول دهه‌های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ دستگاه‌های مشابهی را مورد آزمایش قرار دادند. [[هانس هولمن|هانس اریش هولمن]] در سال ۱۹۳۵ حق [[ثبت اختراع]] لامپی مشابه لامپ مگنترون امروزی را ثبت کرد،<ref name="Hollmann">Hollmann, Hans Erich, [http://pdfpiw.uspto.gov/.piw?Docid=02123728 "Magnetron,"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180114184047/http://pdfpiw.uspto.gov/.piw?Docid=02123728|date=2018-01-14}} U.S. patent no. 2,123,728 (filed: 1936 November 27 ; issued: 1938 July 12).</ref> اما برای بیشتر [[رادار]]<nowiki/>های آلمانی در طول [[جنگ جهانی دوم]]، [[کلایسترون]] که دارای فرکانس بیشتری بود، ترجیح داده شد. پیشرفت مهم، مگنترون چند حفره ای بود که برای اولین بار در سال ۱۹۳۴ توسط A. L. Samuel از [[آزمایشگاه‌های بل|آزمایشگاه‌های تلفن بل]] ارائه شد. با این حال، اولین مثال واقعاً موفق توسط الکسرِف و مالاروف در [[اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی|اتحاد جماهیر شوروی]] در سال ۱۹۳۶ ساخته شد که ۳۰۰ [[وات]] را در ۳ گیگاهرتز بدست آورد ([[طول موج]] ۱۰ سانتی‌متر).<ref name="Redhead2">Redhead, Paul A. , "The Invention of the Cavity Magnetron and its Introduction into Canada and the U.S.A.", ''La Physique au Canada'', November 2001</ref>

چندین ویژگی از خروجی مگنترون باعث شده استفاده از آن در رادارها با مشکل مواجه شود. اولین عامل از این عوامل بی‌ثباتی ذاتی فرکانس فرستنده مگنترون است. این بی‌ثباتی نه تنها باعث تغییر فرکانس از یک پالس تا پالس بعدی می‌شود، بلکه باعث تغییر فرکانس در یک پالس منتشر شده تنها می‌شود. عامل دوم این است که انرژی پالس منتقل شده در یک طیف فرکانسی نسبتاً وسیع پخش می‌شود، که متناسب با آن به گیرنده ای با [[پهنای‌باند|پهنای باند]] عریض نیاز است. این پهنای باند گسترده اجازه می‌دهد تا نویز الکتریکی محیط در گیرنده پذیرفته شود، بنابراین تا حدودی پژواک رادار را پنهان می‌کند، و باعث کاهش [[نسبت سیگنال به نویز|نسبت کلی سیگنال به نویز]] گیرنده و در نتیجه عملکرد می‌شود. عامل سوم، بسته به کاربرد، خطر تشعشع ناشی از استفاده از تشعشع الکترومغناطیسی قدرت-بالا است. در بعضی از کاربردها، به عنوان مثال، یک رادار دریایی که روی یک کشتی تفریحی نصب شده‌است، یک رادار با خروجی مگنترون ۲ تا ۴ کیلووات اغلب در نزدیکی منطقه ای که توسط خدمه یا مسافران اشغال شده نصب شده‌است. در استفاده عملی این عوامل برطرف شده یا صرفاً پذیرفته شده‌اند و امروزه هزاران واحد مگنترون هواپیمایی و رادار دریایی در خدمت هستند. با پیشرفت‌های اخیر در ساخت رادارهای هواپیمایی اجتناب از طوفان (aviation weather-avoidance radar) و رادارهای دریایی، مگنترون‌ها با موفقیت با [[دیود گان|اسیلاتورهای نیمه رسانای میکروویو]] که [[حوزه فرکانس|دامنه فرکانس]] خروجی باریک تری دارند، جایگزین شده‌است. این امر اجازه می‌دهد تا از پهنای باند گیرنده باریک تری استفاده شود، و نسبت سیگنال به نویز بالاتر به نوبه خود اجازه می‌دهد تا از قدرت فرستنده کمتری استفاده شود، که باعث کاهش قرار گرفتن در معرض EMR می‌شود.

در [[دستگاه مایکروویو|اجاق‌های ماکرفر]]، راهنمای موج به یک درگاه شفاف با [[فرکانس رادیویی]] به محفظه پخت و پز منتهی می‌شود. از آنجا که ابعاد ثابت محفظه و نزدیکی فیزیکی آن به مگنترون به‌طور معمول الگوهای موج ایستاده را در محفظه ایجاد می‌کند، این الگو توسط یک همزن حالت موتوری فن-مانند در موجبر تصادفی (randomized) می‌شود (بیشتر در ماکروفرهای صنعتی)، یا توسط یک میزگردان که غذا را می‌چرخاند. (بیشتر در ماکروفرهای خانگی)