صمام مغناطيسي إلكتروني

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

الصمام المغناطيسي الإلكتروني أو المغناترون[1] هو صمام امواج مايكروية ذا استطاعة كبيرة تصل لغاية الميغا واط، مردود هذا النوع من الصمامات جيد، وهو اجود من مردود الأنواع الاخرى من لصمامات لتي تولد اشارة كهربائية ذات تردد عالي جدا يتصف عمل الماغنترون بلتفاعل المتباد بين المجال الكهربائي والمجال المغاناطيسي لتويد اهتزاز عالي جدا يتم هذا التفاعل حول المهبط وبما ان المصعد مكون من عدد من الفجوات الرنانة حيث عامل الجودة لها مرتفع فان المردود سوف يكون مرتفع الماجنترون.jpg

أنواعه[عدل]

  1. الماجنترون الخطي (بالإنكليزية: Linear Magnetron): وفيه المجالين المغناطيسي والكهربي متعامدين
  2. الماجنترون الإسطواني (بالإنكليزية: Cylindrical Magnetron): وفية يكون الآنود والكاثود إسطواني الشكل متحدي المحور والكاثود بالداخل (أي الإسطوانة الأقل قطر).وبذلك يكون المجال الكهربي مجالا قطريا والمجال المغناطيسي على امتداد محور الإسطوانة.

فكرة العمل[عدل]

  1. عند تطبيق المجال الكهربي فقط تتحرك الإلكترونات من الكاثود إلى الآنود
  2. عند تطبيق مجال مغناطيسي ضعيف ينحرف الإلكترون تحت تأثير القوى المغناطيسية، ويمكن حساب نصف قطر دارة انحراف الإلكترون من المعادلة المعروفة سابقا
  3. mv²/R == evB إذن R == mv/eB
  4. ونلاحظ من المعادلة أنه مع زيادة المجال المغناطيسي تسير الإلكترونات في دائرة ولكن نصف قطر هذه الدائرة يتناقص ولذلك هناك قيمة معينة لشدة المجال المغناطيسي تلزم لحدوث مسار دائري للإلكترونات بحيث تلمس بالكاد سطح الآنود ويطلق عليها شدة المجال المغناطيسي الحرجة. وهي القيمة القاطعة لتيار الآنود

شرح نظرية العمل[عدل]

تعتمد فكرة عمل الماجنترون بصفة أساسية على تبادل الطاقة بين سيل الإلكترونات المتحركة في وجود مجال كهربائي ومجال مغناطيسي متعامدين وبين موجة كهرومغناطيسية محددة التردد الأمر الذي يرفع طاقة تلك الموجة إلى المستوى المطلوب اُنظرالشكل الذي يوضح أسلوب عمل الإلكترونات التي تنطلق من السطح K إلى السطح A تحت تأثير مجال كهربائي اتجاهه من السطح K إلى السطح A ومجال مغناطيسي عمودي على مستوى الرسم واتجاهه إلى داخل الرسم. الإلكترونات تتعرض لقوة تجعلها تتخذ مساراً منحنياً طبقاً للعلاقة بين شدة المجال الكهربائي والمغناطيسي، فبعضها تتبدد معظم طاقته عند الاصطدام بالسطح K وبعضها يرتطم بالسطح A ومعظم طاقته تتحول إلى طاقة حرارية ترفع درجة حرارة السطح A. وبعضها الأخر يتحرك في مسار متوسط ويقترب أقرب ما يكون مماس للسطح A ويعطي كل طاقته إلى المجال المغناطيسي. نقل طاقة الإلكترون إلى المجال المغناطيسي الواقع بين السطحين K، A يؤدي إلى تكبير الموجة الكهرومغناطيسية بنفس مقدار طاقة الإلكترونات المتحركة بين السطحين.

فكرة عمل صمام الماجنترون.jpg

تكوينه[عدل]

يتكون الماجنترون من مهبط (بالإنكليزية: Cathode) الذي هو عبارة عن أنبوبة مركزية من مادة التنجستين، ومصعد (بالإنكليزية: Anode) عبارة عن اسطوانة متحدة المركز مع المهبط، وبها فجوات. حجم وعدد الفجوات حول محيط المصعد يحدد تردد الذبذبات الناتجة والتحكم في قيم المجال المغناطيسي والكهربائي. يلاحظ أن الإلكترون يتخذ مساراً منحنياً أثناء تحركه من المهبط إلى المصعد وعند مواجهته لكل فجوة من الفجوات يفقد جزء من طاقته لصالح المجال المتذبذب ثم تعمل المجالات الموجودة بين المهبط والمصعد على استعادة الإلكترون لمساره المنحني مرة أخرى، وهكذا كلما واجه فجوة فقد جزءاً من طاقته لصالح المجال المتذبذب إلى أن يصل ماسّاً لسطح المصعد بعد أن يكون أعطى كل طاقته للمجال وبذلك ينتج الماجنترون ذبذبات في حيز الموجات المتناهية القصر تصل قدرتها إلى مئات من الكيلوات.

كما يمكن تغيير تردد بعض الماجنترونات أي توليفها في حدود معينة بما يناسب عمل جهاز الرادار وذلك بعدة طرق منها تغيير شكل أحد الفجوات.

رسم تخطيطى لتركيب الماجنترون.jpg

مراجع[عدل]

Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين. ساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.