مغنطرون تجويفي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة
مغنطرون مع إزالة جزء منه لإظهار التجاويف. المهبط في المنتصف غير مرئي. الهوائي الذي يبث الموجات الدقيقة موجود على اليسار. المغناطيسات التي تُنتج مجالًا موازيًا للمحور الطولي للجهاز غير ظاهرة.
مغنطرون مشابه مع إزالة جزء مختلف منه. الكاثود المركزي مرئي؛ الهوائي موصل للموجات الدقيقة في الأعلى؛ المغناطيسات غير ظاهرة.
أنبوب ماغنترون قديم بتردد 9 جيجاهرتز ومغناطيسات من رادار طائرة سوفيتي. يقع الأنبوب بين قطبي مغناطيسين من نوع ألنكو على شكل حدوة حصان (أعلى، أسفل) ، مما يُولّد مجالًا مغناطيسيًا على طول محور الأنبوب. تُبثّ الموجات الميكروية من فتحة الدليل الموجي (أعلى)، والتي تكون متصلة، أثناء الاستخدام، بدليل موجي ينقل الموجات الميكروية إلى هوائي الرادار. تستخدم الأنابيب الحديثة مغناطيسات من معادن أرضية نادرة ، أو مغناطيسات كهربائية، أو مغناطيسات من الفريت ، وهي أقل حجمًا بكثير.

المغنطرون التجويفي [ 1 ] هو أنبوب مفرغ عالي القدرة استُخدم في أنظمة الرادار المبكرة ، ولاحقًا في أفران الميكروويف ومسرعات الجسيمات الخطية . يُولّد المغنطرون التجويفي موجات الميكروويف باستخدام تفاعل تيار من الإلكترونات مع مجال مغناطيسي ، أثناء مروره عبر سلسلة من رنانات التجويف ، وهي تجاويف صغيرة مفتوحة في كتلة معدنية. تمر الإلكترونات عبر التجاويف، مما يُسبب تذبذب موجات الميكروويف داخلها، على غرار عمل صفارة تُصدر نغمة عند تحفيزها بتيار هواء يمر عبر فتحتها. يُحدد تردد الرنين لهذا الترتيب بالأبعاد الفيزيائية للتجاويف. على عكس الأنابيب المفرغة الأخرى، مثل الكليسترون أو أنبوب الموجة المتنقلة (TWT)، لا يُمكن للمغنطرون أن يعمل كمضخم لزيادة شدة إشارة الميكروويف المُطبقة؛ بل يعمل المغنطرون فقط كمذبذب إلكتروني يُولّد إشارة الميكروويف من تيار كهربائي مباشر مُزوّد ​​للأنبوب المفرغ.

بدأ استخدام المجالات المغناطيسية كوسيلة للتحكم في تدفق التيار الكهربائي باختراع الأوديون على يد لي دي فورست عام 1906. شرع ألبرت هول من مختبر أبحاث جنرال إلكتريك في الولايات المتحدة الأمريكية بتطوير الماغنيترونات لتجنب براءات اختراع دي فورست، [ 2 ] إلا أن هذه المحاولات لم تكن ناجحة تمامًا. استكمل باحثون آخرون عمل هول، وشهد عام 1924 تقدمًا هامًا تمثل في استخدام قطبين سالبين، قدمه هابان في ألمانيا. كانت الأبحاث اللاحقة محدودة حتى نشر أوكابي ورقة بحثية يابانية عام 1929 أشارت إلى إنتاج إشارات بطول موجي سنتيمتري، مما أثار اهتمامًا عالميًا. اقترح إيه إل صموئيل من مختبرات بيل للهاتف تطوير ماغنيترونات متعددة الأقطاب السالبة ، مما أدى إلى تصميمات من قبل كلاس بوستوموس عام 1934 وهانز هولمان عام 1935. تولت شركات فيليبس وجنرال إلكتريك وتليفونكن وغيرها إنتاج هذه الماغنيترونات، ولكن بقدرة إنتاجية محدودة ربما تصل إلى 10 واط . في ذلك الوقت، كان الكليسترون ينتج طاقة أكبر، ولم يكن الماغنيترون مستخدمًا على نطاق واسع، على الرغم من أن جهازًا بقدرة 300 واط قد تم بناؤه بواسطة إن إف أليكسييف ودي دي مالايروف في الاتحاد السوفيتي عام 1936 (نُشر عام 1940). [ 2 ]  

كان المغنطرون التجويفي، الذي قدمه جون راندال وهاري بوت في جامعة برمنغهام بإنجلترا عام 1940، بمثابة تحسين للإصدارات السابقة. [ 3 ] : 24-26 [ 4 ] أنتج أول نموذج عملي لهما مئات الواط عند  طول موجي 10 سم، وهو إنجاز غير مسبوق. [ 5 ] [ 6 ] في غضون أسابيع، حسّن المهندسون في شركة GEC هذا النموذج إلى ما يزيد عن كيلوواط (kW)، وفي غضون أشهر إلى 25  كيلوواط، ثم إلى أكثر من 100  كيلوواط بحلول عام 1941، وصولًا إلى ميغاواط بحلول عام 1943. تم توليد نبضات الطاقة العالية من جهاز بحجم كتاب صغير، ونُقلت عبر هوائي لا يتجاوز طوله سنتيمترات، مما قلل حجم أنظمة الرادار العملية بشكل كبير، وكان من الممكن تركيبها في الطائرات المقاتلة. [ 7 ] ظهرت رادارات جديدة للطائرات المقاتلة الليلية ، والطائرات المضادة للغواصات ، وحتى لأصغر سفن المرافقة، [ 7 ] ومنذ ذلك الحين، تفوقت قوات الحلفاء في الحرب العالمية الثانية في مجال الرادار، وهو تفوق لم تستطع ألمانيا واليابان مجاراته. وبحلول نهاية الحرب، كانت جميع رادارات الحلفاء تقريبًا تعتمد على المغنطرون.

استمر استخدام الماغنيترون في الرادار خلال فترة ما بعد الحرب، لكنه تراجع استخدامه في ستينيات القرن العشرين مع ظهور الكليسترونات عالية الطاقة وأنابيب الموجات المتنقلة . من أهم خصائص الماغنيترون أن إشارة خرجه تتغير من نبضة إلى أخرى، سواءً في التردد أو الطور. وهذا ما يجعله أقل ملاءمةً للمقارنات بين النبضات لتحديد الأهداف المتحركة وإزالة التشويش من شاشة الرادار. [ 8 ] لا يزال الماغنيترون مستخدمًا في بعض أنظمة الرادار، ولكنه أصبح أكثر شيوعًا كمصدر منخفض التكلفة لأفران الميكروويف. وبهذا الشكل، يُستخدم أكثر من مليار ماغنيترون. [ 8 ] [ 9 ]

الإنشاء والتشغيل

تصميم الأنبوب التقليدي

في أنبوب إلكتروني تقليدي ( أنبوب مفرغ )، تنبعث الإلكترونات من مكون ساخن مشحون بشحنة سالبة يُسمى المهبط ، وتنجذب إلى مكون مشحون بشحنة موجبة يُسمى المصعد . عادةً ما تُرتب المكونات بشكل متمركز داخل وعاء أنبوبي الشكل مُفرغ من الهواء، بحيث يمكن للإلكترونات أن تتحرك بحرية (ومن هنا جاء اسم "الأنابيب المفرغة"، والتي تُسمى "الصمامات" في اللغة الإنجليزية البريطانية).

إذا تم إدخال قطب ثالث (يُسمى شبكة التحكم ) بين المهبط والمصعد، يُمكن تنظيم تدفق الإلكترونات بينهما عن طريق تغيير الجهد الكهربائي على هذا القطب الثالث. وهذا يسمح لأنبوب الإلكترون الناتج (يُسمى " ثلاثي الأقطاب " لاحتوائه على ثلاثة أقطاب) بالعمل كمضخم، لأن التغيرات الطفيفة في الشحنة الكهربائية المطبقة على شبكة التحكم ستؤدي إلى تغيرات مماثلة في تيار الإلكترونات الأكبر بكثير المتدفق بين المهبط والمصعد. [ 10 ]

مغنطرون هال أو أحادي الأنود

ابتكر فيليب لينارد ، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1905، فكرة استخدام شبكة للتحكم. وفي الولايات المتحدة، حصل لي دي فورست لاحقًا على براءة اختراعها ، مما أدى إلى أبحاث مكثفة لتصميمات أنابيب بديلة تتجنب براءات اختراعه. استخدم أحد هذه التصميمات مجالًا مغناطيسيًا بدلًا من الشحنة الكهربائية للتحكم في تدفق التيار، مما أدى إلى تطوير أنبوب المغنطرون. في هذا التصميم، صُنع الأنبوب من قطبين كهربائيين، عادةً ما يكون المهبط على شكل قضيب معدني في المنتصف، والمصعد على شكل أسطوانة تحيط به. وُضع الأنبوب بين قطبي مغناطيس حدوة حصان [ 11 ] مُرتبين بحيث يكون المجال المغناطيسي موازيًا لمحور الأقطاب الكهربائية.

في غياب المجال المغناطيسي، يعمل الأنبوب كصمام ثنائي، حيث تتدفق الإلكترونات مباشرةً من المهبط إلى المصعد. أما في وجود المجال المغناطيسي، فتتعرض الإلكترونات لقوة عمودية على اتجاه حركتها ( قوة لورنتز ). في هذه الحالة، تسلك الإلكترونات مسارًا منحنيًا بين المهبط والمصعد. ويمكن التحكم في انحناء هذا المسار إما بتغيير المجال المغناطيسي باستخدام مغناطيس كهربائي ، أو بتغيير الجهد الكهربائي بين القطبين.

عند مستويات عالية جدًا من المجال المغناطيسي، تُجبر الإلكترونات على العودة إلى المهبط، مما يمنع تدفق التيار. وعلى النقيض تمامًا، في غياب المجال، تتدفق الإلكترونات بحرية من المهبط إلى المصعد. توجد نقطة بين هاتين النقطتين، وهي القيمة الحرجة أو مجال هول المغناطيسي الحرج (وجهد القطع)، حيث تصل الإلكترونات إلى المصعد. عند المجالات القريبة من هذه النقطة، يعمل الجهاز بشكل مشابه للصمام الثلاثي. مع ذلك، يؤدي التحكم المغناطيسي، بسبب التخلف المغناطيسي وتأثيرات أخرى، إلى استجابة أبطأ وأقل دقة لتيار التحكم مقارنةً بالتحكم الكهروستاتيكي باستخدام شبكة تحكم في الصمام الثلاثي التقليدي (ناهيك عن الوزن الأكبر والتعقيد الأعمق)، لذا كان استخدام المغنطرونات محدودًا في التصاميم الإلكترونية التقليدية.

لوحظ أنه عندما يعمل المغنطرون عند القيمة الحرجة، فإنه يُصدر طاقة في نطاق ترددات الراديو . يحدث هذا لأن بعض الإلكترونات، بدلاً من الوصول إلى المصعد، تستمر في الدوران في الفراغ بين المهبط والمصعد. وبسبب ظاهرة تُعرف الآن بإشعاع السيكلوترون ، تُشع هذه الإلكترونات طاقة ترددات الراديو. هذه الظاهرة ليست فعالة للغاية، ففي النهاية تصطدم الإلكترونات بأحد الأقطاب، لذا فإن عددها في حالة الدوران في أي لحظة معينة يُمثل نسبة ضئيلة من التيار الكلي. كما لوحظ أن تردد الإشعاع يعتمد على حجم الأنبوب، حتى أن النماذج الأولية بُنيت وأنتجت إشارات في نطاق الموجات الميكروية.

كانت أنظمة الصمامات التقليدية المبكرة تقتصر على نطاقات الترددات العالية ، ورغم أن أنظمة الترددات العالية جدًا أصبحت متاحة على نطاق واسع في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، إلا أن نطاقات الترددات فائقة العلو والموجات الميكروية كانت تتجاوز بكثير قدرة الدوائر التقليدية. وكان المغنطرون أحد الأجهزة القليلة القادرة على توليد إشارات في نطاق الموجات الميكروية، وكان الجهاز الوحيد القادر على إنتاج طاقة عالية بأطوال موجية سنتيمترية.

مغنطرون ذو مصعد منقسم

مغنطرون ذو مصعد منقسم (حوالي عام ١٩٣٥). (يسار) الأنبوب مكشوفًا،  ارتفاعه حوالي ١١ سم. (يمين) مُثبَّت للاستخدام بين قطبي مغناطيس دائم قوي

كان من الصعب للغاية الحفاظ على تشغيل المغنطرون الأصلي عند القيمة الحرجة، وحتى مع ذلك، كان عدد الإلكترونات في حالة الدوران منخفضًا نسبيًا في أي وقت. هذا يعني أنه كان يُنتج إشارات منخفضة الطاقة للغاية. ومع ذلك، وباعتباره أحد الأجهزة القليلة المعروفة بتوليد الموجات الميكروية، فقد كان الاهتمام بالجهاز والتحسينات المحتملة واسع النطاق.

كان أول تحسين رئيسي هو المغنطرون ذو المصعد المنفصل ، المعروف أيضًا باسم المغنطرون ذو المقاومة السالبة . وكما يوحي الاسم، استخدم هذا التصميم مصعدًا منقسمًا إلى قسمين - واحد في كل طرف من الأنبوب - مما أدى إلى تكوين نصف أسطوانتين. عندما تم شحن كلا النصفين بنفس الجهد، عمل النظام مثل النموذج الأصلي. ولكن من خلال تغيير طفيف في جهد اللوحين ، أمكن تعديل مسار الإلكترونات بحيث تتحرك بشكل طبيعي نحو جانب الجهد الأعلى. تم توصيل اللوحين بمذبذب يعكس الجهد النسبي للوحين بتردد معين. [ 11 ]

في أي لحظة معينة، سيندفع الإلكترون بشكل طبيعي نحو جانب الأنبوب ذي الجهد الأعلى. ثم يتذبذب الإلكترون ذهابًا وإيابًا مع تغير الجهد. في الوقت نفسه، يُطبَّق مجال مغناطيسي قوي، أقوى من القيمة الحرجة في التصميم الأصلي. من المفترض أن يتسبب هذا في عودة الإلكترون إلى المهبط، ولكن بسبب المجال الكهربائي المتذبذب، يسلك الإلكترون مسارًا دائريًا يستمر نحو المصعد. [ 11 ]

بما أن جميع الإلكترونات في التدفق تخضع لهذه الحركة الدائرية، فقد تحسنت كمية طاقة الترددات الراديوية المشعة بشكل كبير. ولأن الحركة تحدث عند أي مستوى مجال يتجاوز القيمة الحرجة، لم يعد من الضروري ضبط المجالات والفولتيات بدقة، وتحسنت استقرارية الجهاز بشكل عام تحسناً ملحوظاً. مع ذلك، فإن ارتفاع المجال يعني أيضاً أن الإلكترونات غالباً ما تعود إلى المهبط، مودعةً طاقتها عليه ومسببةً ارتفاع درجة حرارته. ولأن هذا يؤدي عادةً إلى إطلاق المزيد من الإلكترونات، فقد يؤدي أحياناً إلى تأثير متسارع، مما يُلحق الضرر بالجهاز. [ 11 ]

مغنطرون تجويفي

كان التطور الكبير في تصميم الماغنيترون هو ماغنيترون التجويف الرنيني أو ماغنيترون الرنين الإلكتروني ، والذي يعمل وفق مبادئ مختلفة تمامًا. في هذا التصميم، يتم توليد التذبذب من خلال الشكل الفيزيائي للمصعد، بدلاً من الدوائر أو المجالات الخارجية.

رسم تخطيطي مقطعي لمغنطرون تجويف الرنين . خطوط القوة المغناطيسية موازية للمحور الهندسي لهذا الهيكل.

ميكانيكيًا، يتكون المغنطرون التجويفي من أسطوانة معدنية صلبة كبيرة مثقوبة في مركز سطحها الدائري. يمر سلك يعمل ككاثود عبر مركز هذا الثقب، بينما تشكل الكتلة المعدنية نفسها الأنود. حول هذا الثقب، المعروف باسم "مساحة التفاعل"، توجد عدة ثقوب مماثلة ("رنانات") محفورة بالتوازي مع مساحة التفاعل، ومتصلة بها عبر قناة قصيرة. تبدو الكتلة الناتجة أشبه بأسطوانة المسدس ، مع ثقب مركزي أكبر قليلًا. صُنعت النماذج الأولى باستخدام قوالب مسدسات كولت . [ 12 ] مع الأخذ في الاعتبار أن الإلكترونات في دائرة التيار المتردد تتحرك على طول سطح الموصل، وليس لبه، فإن الجوانب المتوازية للفتحة تعمل كمكثف، بينما تشكل الثقوب الدائرية محثًا : دائرة LC مصنوعة من النحاس الصلب، حيث يتحدد تردد الرنين كليًا بأبعادها.

يُضبط المجال المغناطيسي على قيمة أقل بكثير من القيمة الحرجة، لذا تسلك الإلكترونات مسارات منحنية نحو المصعد. وعندما تصطدم به، تُسبب شحنه بشحنة سالبة في تلك المنطقة. ولأن هذه العملية عشوائية، فإن بعض المناطق ستصبح مشحونة بشحنة أكبر أو أقل من المناطق المحيطة بها. يُصنع المصعد من مادة عالية التوصيل، وهي النحاس في أغلب الأحيان، لذا فإن هذه الاختلافات في الجهد تُسبب ظهور تيارات كهربائية لمعادلة الشحنة. ولأن التيار يجب أن يتدفق حول السطح الخارجي للتجويف، فإن هذه العملية تستغرق وقتًا. خلال هذا الوقت، تتجنب إلكترونات إضافية النقاط الساخنة وتترسب على طول المصعد، مع وصول التيار الإضافي المتدفق حوله. وهذا يُسبب تشكل تيار متذبذب حيث يحاول التيار معادلة الشحنة في نقطة تلو الأخرى. [ 13 ]

تتسبب التيارات المتذبذبة المتدفقة حول التجاويف، وتأثيرها على تدفق الإلكترونات داخل الأنبوب، في توليد كميات كبيرة من طاقة الترددات الراديوية الميكروية في هذه التجاويف. تكون التجاويف مفتوحة من أحد طرفيها، لذا يشكل النظام بأكمله مذبذبًا ميكرويًا واحدًا أكبر حجمًا. يستخلص "مأخذ"، وهو عادةً سلك مُشكّل على هيئة حلقة، طاقة الميكروويف من أحد التجاويف. في بعض الأنظمة، يُستبدل سلك المأخذ بفتحة مفتوحة، مما يسمح للميكروويف بالتدفق إلى دليل موجي .

بما أن التذبذب يستغرق بعض الوقت للاستقرار، وهو عشوائي بطبيعته في البداية، فإن عمليات التشغيل اللاحقة ستُنتج معلمات خرج مختلفة. نادرًا ما تُحفظ المرحلة، مما يجعل استخدام المغنطرون في أنظمة المصفوفات الطورية صعبًا . كما ينحرف التردد من نبضة إلى أخرى، وهي مشكلة أكثر تعقيدًا بالنسبة لأنظمة الرادار ذات المصفوفات الأوسع. لا تُشكل أي من هاتين المشكلتين عائقًا أمام رادارات الموجة المستمرة ، ولا أمام أفران الميكروويف.

السمات المشتركة

رسم توضيحي لمغنطرون تجويفي من عام ١٩٨٤. تم قطع جزء من المغناطيس الأيمن وكتلة الأنود النحاسية لإظهار الكاثود والتجاويف. يستخدم هذا المغنطرون القديم مغناطيسين من نوع ألنكو على شكل حدوة حصان ، بينما تستخدم الأنابيب الحديثة مغناطيسات من العناصر الأرضية النادرة .

تتكون جميع المغنطرونات التجويفية من مهبط أسطواني مُسخّن عند جهد سالب عالٍ (مستمر أو نبضي) يتم توليده بواسطة مصدر طاقة تيار مستمر عالي الجهد. يوضع المهبط في مركز حجرة معدنية دائرية مفرغة من الهواء ومقسمة إلى فصوص. تمثل جدران الحجرة مصعد الأنبوب. يُسلط مجال مغناطيسي موازٍ لمحور التجويف بواسطة مغناطيس دائم . تتحرك الإلكترونات في البداية شعاعيًا نحو الخارج من المهبط، منجذبةً بالمجال الكهربائي لجدران المصعد. يتسبب المجال المغناطيسي في دوران الإلكترونات حلزونيًا نحو الخارج في مسار دائري، نتيجةً لقوة لورنتز . تنتشر تجاويف أسطوانية متباعدة حول حافة الحجرة. تُقطع فتحات على طول هذه التجاويف تفتح في مساحة التجويف المركزي المشترك. عندما تمر الإلكترونات عبر هذه الفتحات، فإنها تُحدث مجالًا لاسلكيًا عالي التردد في كل تجويف رنيني، مما يؤدي بدوره إلى تجمع الإلكترونات في مجموعات. يتم استخلاص جزء من طاقة الترددات الراديوية بواسطة حلقة اقتران قصيرة متصلة بموجه موجي (أنبوب معدني، عادةً ما يكون مقطعه العرضي مستطيلاً). يوجه الموجه الموجي طاقة الترددات الراديوية المستخلصة إلى الحمل، والذي قد يكون حجرة طهي في فرن ميكروويف أو هوائي عالي الكسب في حالة الرادار.

يُحدد حجم التجاويف تردد الرنين، وبالتالي تردد الموجات الميكروية المنبعثة. مع ذلك، لا يمكن التحكم بالتردد بدقة. يتغير تردد التشغيل بتغيرات مقاومة الحمل ، وتغيرات تيار التغذية، ودرجة حرارة الأنبوب. [ 14 ] لا يُشكل هذا مشكلة في استخدامات مثل التسخين، أو في بعض أنواع الرادار حيث يمكن مزامنة جهاز الاستقبال مع تردد المغنطرون غير الدقيق. أما عند الحاجة إلى ترددات دقيقة، فتُستخدم أجهزة أخرى، مثل الكليسترون .

المغنطرون جهاز ذاتي التذبذب لا يتطلب أي عناصر خارجية سوى مصدر طاقة. يجب تطبيق جهد عتبة محدد جيدًا على المصعد قبل بدء التذبذب؛ هذا الجهد دالة لأبعاد تجويف الرنين والمجال المغناطيسي المطبق. في التطبيقات النبضية، يوجد تأخير لعدة دورات قبل أن يصل المذبذب إلى ذروة طاقته الكاملة، ويجب تنسيق تراكم جهد المصعد مع تراكم خرج المذبذب. [ 14 ]

في حالة وجود عدد زوجي من التجاويف، يمكن ربط جدران التجاويف المتناوبة بحلقتين متحدتي المركز لمنع أنماط التذبذب غير الفعالة. يُطلق على هذه العملية اسم "ربط باي" لأن الحلقتين تُثبّتان فرق الطور بين التجاويف المتجاورة عند π راديان (180 درجة).

يُعدّ المغنطرون الحديث جهازًا عالي الكفاءة. ففي فرن الميكروويف، على سبيل المثال، يُنتج مدخل طاقة مقداره 1.1 كيلوواط عادةً حوالي 700 واط من طاقة الميكروويف، بكفاءة تقارب 65%. (يُحدد الجهد العالي وخصائص المهبط قدرة المغنطرون). يمكن للمغنطرونات الكبيرة من نوع S أن تُنتج طاقة ذروة تصل إلى 2.5 ميغاواط، بمتوسط ​​قدرة يبلغ 3.75  كيلوواط. [ 14 ] بعض المغنطرونات الكبيرة مُبرّدة بالماء. ولا يزال المغنطرون يُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية، ولكن حيث لا يُعدّ التحكم الدقيق في التردد والطور أمرًا بالغ الأهمية.

التطبيقات

رادار

مجموعة مغنطرون بتردد 9.375  جيجاهرتز وقدرة 20  كيلوواط (ذروة) لرادار مطار تجاري مبكر عام 1947. بالإضافة إلى المغنطرون (على اليمين)، تحتوي المجموعة على أنبوب تبديل الإرسال/الاستقبال، ووحدة استقبال سوبر هيتروداين ، ومذبذب محلي من نوع أنبوب كليسترون انعكاسي 2K25، وخلاط ثنائي من الجرمانيوم 1N21 . يتم توصيل فتحة الدليل الموجي (على اليسار) بدليل موجي متصل بالهوائي.

في جهاز الرادار ، يتم توصيل دليل الموجة الخاص بالمغنطرون بهوائي . ويعمل المغنطرون بنبضات قصيرة جدًا من الجهد الكهربائي، مما ينتج عنه نبضة قصيرة من طاقة الميكروويف عالية القدرة. وكما هو الحال في جميع أنظمة الرادار الأساسية، يتم تحليل الإشعاع المنعكس من الهدف لإنتاج خريطة رادارية على الشاشة.

تُشكّل عدة خصائص لمخرج المغنطرون تحديًا لاستخدامه في الرادار. أول هذه العوامل هو عدم استقرار تردد الإرسال في المغنطرون، مما يؤدي ليس فقط إلى تغيرات في التردد بين النبضات، بل أيضًا إلى تغيرات داخل النبضة المرسلة نفسها. ثانيًا، تتوزع طاقة النبضة المرسلة على نطاق ترددي واسع نسبيًا، مما يتطلب من جهاز الاستقبال نطاقًا تردديًا واسعًا مماثلًا. يسمح هذا النطاق الترددي الواسع بدخول الضوضاء الكهربائية المحيطة إلى جهاز الاستقبال، مما يُخفي صدى الرادار الضعيف، وبالتالي يُقلل من نسبة الإشارة إلى الضوضاء الإجمالية لجهاز الاستقبال، ومن ثمّ يُؤثر سلبًا على أدائه. ثالثًا، بحسب التطبيق، خطر الإشعاع الناتج عن استخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي عالي الطاقة. في بعض التطبيقات، مثل الرادار البحري المُثبّت على سفينة ترفيهية، غالبًا ما يُركّب رادار بمخرج مغنطرون يتراوح بين 2 و4 كيلوواط بالقرب من منطقة يتواجد فيها الطاقم أو الركاب. في الاستخدام العملي، تم التغلب على هذه العوامل، أو قبولها ببساطة، وهناك آلاف من وحدات رادار الطيران والبحرية التي تعمل بتقنية الماغنيترون قيد الخدمة. وقد نجحت التطورات الحديثة في رادار تجنب الأحوال الجوية في مجال الطيران وفي الرادار البحري في استبدال الماغنيترون بمذبذبات أشباه الموصلات الميكروية ، والتي تتميز بنطاق تردد خرج أضيق. وهذا يسمح باستخدام نطاق تردد استقبال أضيق، كما أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء الأعلى تسمح بدورها بخفض طاقة الإرسال، مما يقلل من التعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي.

التدفئة

مغنطرون فرن ميكروويف مزود بمغناطيس داخل صندوق التثبيت. تشكل الصفائح الأفقية مشتتًا حراريًا ، يتم تبريده بتدفق هواء من مروحة. يُنتج المجال المغناطيسي بواسطة مغناطيسين حلقيين قويين، يظهر أحدهما السفلي بالكاد. يُدخل الجزء العلوي في موجه موجي مستطيل قصير كخط نقل لنقل الطاقة الكهرومغناطيسية المولدة من المغنطرون إلى حجرة الطهي في الميكروويف. تتشابه معظم مغنطرونات أفران الميكروويف الحديثة في تصميمها ومظهرها.

في أفران الميكروويف ، يؤدي الموجه الموجي إلى منفذ شفاف للترددات الراديوية داخل حجرة الطهي. ولأن الأبعاد الثابتة للحجرة وقربها المادي من المغنطرون عادةً ما تُنشئ أنماط موجات مستقرة داخلها، يتم تغيير هذه الأنماط عشوائياً بواسطة محرك تقليب يعمل بالمروحة داخل الموجه الموجي (وهو الأكثر شيوعاً في الأفران التجارية)، أو بواسطة قرص دوار يُدير الطعام (وهو الأكثر شيوعاً في أفران المنازل).

إضاءة

في أنظمة الإضاءة المُثارة بالميكروويف، مثل مصباح الكبريت ، يُولّد المغنطرون مجال الميكروويف الذي يمر عبر موجه موجي إلى تجويف الإضاءة الذي يحتوي على المادة المُضيئة (مثل الكبريت ، هاليدات المعادن ، إلخ). ورغم كفاءتها، فإن هذه المصابيح أكثر تعقيدًا من طرق الإضاءة الأخرى، ولذلك فهي غير شائعة الاستخدام. أما الأنواع الأحدث فتستخدم ترانزستورات HEMT أو أجهزة أشباه الموصلات GaN-on-SiC لتوليد الميكروويف، وهي أقل تعقيدًا بكثير، ويمكن ضبطها لزيادة شدة الإضاءة إلى أقصى حد باستخدام وحدة تحكم PID .

تاريخ

في عام 1910، اخترع هانز جيردين (1877-1951) من شركة سيمنز المغنطرون. [ 15 ] [ 16 ] وفي عام 1912، كان الفيزيائي السويسري هاينريش غريناخر يبحث عن طرق جديدة لحساب كتلة الإلكترون . واستقر على نظام يتكون من ثنائي ذي مصعد أسطواني يحيط بمهبط قضيب الشكل، موضوع في منتصف مغناطيس. باءت محاولة قياس كتلة الإلكترون بالفشل لعدم تمكنه من تحقيق فراغ جيد داخل الأنبوب. مع ذلك، وكجزء من هذا العمل، طور غريناخر نماذج رياضية لحركة الإلكترونات في المجالات المغناطيسية والكهربائية المتعامدة. [ 17 ] [ 18 ]

في الولايات المتحدة، وظّف ألبرت هول هذا العمل في محاولة للتحايل على براءات اختراع شركة ويسترن إلكتريك الخاصة بالصمام الثلاثي. كانت ويسترن إلكتريك قد سيطرت على هذا التصميم بشراء براءات اختراع لي دي فورست المتعلقة بالتحكم في تدفق التيار باستخدام المجالات الكهربائية عبر "الشبكة". كان هول ينوي استخدام مجال مغناطيسي متغير، بدلاً من المجال الكهروستاتيكي، للتحكم في تدفق الإلكترونات من المهبط إلى المصعد. أثناء عمله في مختبرات أبحاث جنرال إلكتريك في سكنيكتادي، نيويورك ، بنى هول أنابيب توفر إمكانية التبديل من خلال التحكم في نسبة شدة المجالين المغناطيسي والكهربائي. وقد نشر عدة أوراق بحثية وبراءات اختراع حول هذا المفهوم في عام 1921. [ 19 ]

لم يكن الهدف الأصلي من تصميم الماغنيترون الذي ابتكره هول هو توليد موجات كهرومغناطيسية عالية التردد (VHF). مع ذلك، في عام 1924، اكتشف الفيزيائي التشيكي أوغست زاتشيك [ 20 ] (1886-1961) والفيزيائي الألماني إريك هابان [ 21 ] (1892-1968) بشكل مستقل أن الماغنيترون قادر على توليد موجات بتردد يتراوح بين 100 ميغاهرتز و1 غيغاهرتز. نشر زاتشيك، الأستاذ بجامعة تشارلز في براغ ، بحثه أولاً، لكنه نشره في مجلة ذات انتشار محدود، ما جعله غير معروف على نطاق واسع. [ 22 ] أما هابان، الطالب بجامعة يينا ، فقد بحث في الماغنيترون لأطروحته للدكتوراه عام 1924. [ 23 ] وعلى مدار عشرينيات القرن العشرين، عمل هول وباحثون آخرون حول العالم على تطوير الماغنيترون. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] كانت معظم هذه الماغنيترونات المبكرة عبارة عن أنابيب زجاجية مفرغة ذات مصاعد متعددة. ومع ذلك، كان للماغنيترون ثنائي القطب، المعروف أيضًا باسم ماغنيترون المصعد المنفصل، كفاءة منخفضة نسبيًا.

أثناء تطوير الرادار خلال الحرب العالمية الثانية ، برزت حاجة ملحة لمولد موجات ميكروية عالي القدرة يعمل بأطوال موجية أقصر ، حوالي 10  سم (3  جيجاهرتز)، بدلاً من 50 إلى 150  سم (200  ميجاهرتز) التي كانت متاحة من المولدات الأنبوبية في ذلك الوقت. كان معروفًا أن هانز هولمان في برلين قد طور وحصل على براءة اختراع لمغنطرون رنيني متعدد التجاويف عام 1935. [ 27 ] مع ذلك ، اعتبر الجيش الألماني انحراف تردد جهاز هولمان غير مرغوب فيه، واعتمد في أنظمة الرادار الخاصة به على الكليسترون . لكن الكليسترون لم يكن قادرًا آنذاك على تحقيق القدرة العالية التي وصل إليها المغنطرون لاحقًا. كان هذا أحد أسباب عدم قدرة رادارات المقاتلات الليلية الألمانية ، التي لم تتجاوز نطاق الترددات العالية جدًا (UHF) في الأساس للطائرات في الخطوط الأمامية، على منافسة نظيراتها البريطانية. [ 24 ] : 229 وبالمثل، في المملكة المتحدة، اقترح ألبرت بومونت وود في عام 1937 نظامًا يتكون من "ستة أو ثمانية ثقوب صغيرة" محفورة في كتلة معدنية، ويختلف عن تصميمات الإنتاج اللاحقة فقط في جوانب منع التسرب بالتفريغ. ومع ذلك، رفضت البحرية فكرته، قائلة إن قسم الصمامات لديها مشغول للغاية بحيث لا يمكنه النظر فيها. [ 28 ]

تم تطوير المغنطرون الأصلي ذو التجويف الذي ابتكره السير جون راندال وهاري بوت في عام 1940 في جامعة برمنغهام بإنجلترا، وهو موجود الآن في متحف العلوم بلندن .
المغناطيس الكهربائي المستخدم بالتزامن مع المغنطرون الأصلي لراندال وبوت، في متحف العلوم بلندن.
كتلة الأنود التي تُعد جزءًا من المغنطرون التجويفي الذي طوره راندال وبوت

في عام ١٩٤٠، في جامعة برمنغهام بالمملكة المتحدة، أنتج جون راندال وهاري بوت نموذجًا أوليًا عاملًا لمغنطرون تجويفي، حيث بلغت قدرته حوالي ٤٠٠  واط. [ ٦ ] وفي غضون أسبوع، تحسنت هذه القدرة إلى ١  كيلوواط، وخلال الأشهر القليلة التالية، مع إضافة التبريد المائي والعديد من التعديلات الدقيقة، تحسنت إلى ١٠ ثم ٢٥  كيلوواط. [ ٦ ] ولمعالجة مشكلة انحراف التردد، قاموا بأخذ عينات من إشارة الخرج ومزامنة جهاز الاستقبال مع التردد الفعلي المُوَلَّد. وفي عام ١٩٤١، حُلّت مشكلة عدم استقرار التردد بواسطة جيمس سايرز من خلال ربط تجاويف متناوبة داخل المغنطرون، مما قلل من عدم الاستقرار بمعامل يتراوح بين ٥ و٦. [ ٢٩ ] (للاطلاع على نظرة عامة على تصاميم المغنطرون المبكرة، بما في ذلك تصميم بوت وراندال، انظر [ ٣٠ ] ) .

صنعت شركة جنرال إلكتريك (GEC) في ويمبلي 12 نموذجًا أوليًا من مغنطرونات التجويف في أغسطس 1940، وأُرسل النموذج رقم 12 إلى أمريكا مع بوين في مهمة تيزارد ، حيث عُرض في 19 سبتمبر 1940 في شقة ألفريد لوميس. أُذهلت لجنة الميكروويف التابعة للجنة الوطنية للبحوث والتطوير الأمريكية (NDRC) بمستوى الطاقة المُنتجة. إلا أن مدير مختبرات بيل انزعج عندما تم تصويره بالأشعة السينية، حيث تبين وجود ثمانية ثقوب بدلًا من الستة الموضحة في مخططات GEC. بعد التواصل (عبر الكابل العابر للمحيط الأطلسي) مع الدكتور إريك ميغاو، خبير أنابيب التفريغ في GEC، تذكر ميغاو أنه عندما طلب 12 نموذجًا أوليًا، قال: اصنعوا 10 نماذج بستة ثقوب، وواحدًا بسبعة، وواحدًا بثمانية؛ لم يكن هناك وقت لتعديل الرسومات. واختير النموذج رقم 12 ذو الثمانية ثقوب لمهمة تيزارد. لذا قررت مختبرات بيل نسخ النموذج؛ وبينما كانت المغنطرونات البريطانية المبكرة تحتوي على ستة تجاويف، كانت المغنطرونات الأمريكية تحتوي على ثمانية تجاويف. [ 31 ]

بحسب آندي مانينغ من متحف رادار الدفاع الجوي التابع لسلاح الجو الملكي البريطاني ، كان اكتشاف راندال وبوت "إنجازًا هائلاً للغاية" و"يعتبره الكثيرون، حتى الآن [2007]، أهم اختراع انبثق من الحرب العالمية الثانية"، بينما يقول ديفيد زيمرمان، أستاذ التاريخ العسكري في جامعة فيكتوريا في كولومبيا البريطانية:

لا يزال المغنطرون الأنبوب الراديوي الأساسي لإشارات الموجات القصيرة بجميع أنواعها. لم يقتصر دوره على تغيير مسار الحرب من خلال تمكيننا من تطوير أنظمة رادار محمولة جواً، بل لا يزال يمثل العنصر التكنولوجي الرئيسي الذي يكمن في قلب فرن الميكروويف الخاص بك اليوم. لقد غيّر اختراع المغنطرون التجويفي العالم. [ 6 ]

نظرًا لسقوط فرنسا في يد النازيين ، وعدم امتلاك بريطانيا موارد مالية لتطوير الماغنيترون على نطاق واسع، وافق ونستون تشرشل على أن يعرض السير هنري تيزارد الماغنيترون على الأمريكيين مقابل مساعدتهم المالية والصناعية. [ 6 ] وقد أُخذت نسخة مبكرة بقدرة 10  كيلوواط، صُنعت في إنجلترا بواسطة مختبرات أبحاث شركة جنرال إلكتريك في ويمبلي ، لندن ، في مهمة تيزارد في سبتمبر 1940. ومع تحول النقاش إلى الرادار، بدأ ممثلو البحرية الأمريكية في شرح مشاكل أنظمتهم ذات الموجات القصيرة، متذمرين من أن الكليسترونات الخاصة بهم لا تُنتج سوى 10  واط. وبحركة استعراضية، أخرج "تافي" بوين ماغنيترونًا وشرح أنه يُنتج 1000 ضعف ذلك. [ 6 ] [ 32 ]

استلهمت مختبرات بيل للهواتف من هذا النموذج، وسرعان ما بدأت في إنتاج نسخ منه، وقبل نهاية عام 1940، أُنشئ مختبر الإشعاع في حرم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتطوير أنواع مختلفة من الرادارات باستخدام المغنطرون. وبحلول أوائل عام 1941، كانت تُجرى اختبارات على رادارات محمولة محمولة جواً تعمل بالسنتيمترات في طائرات أمريكية وبريطانية. [ 6 ] وفي أواخر عام 1941، استخدمت مؤسسة أبحاث الاتصالات في المملكة المتحدة المغنطرون لتطوير رادار ثوري محمول جواً لرسم الخرائط الأرضية، يحمل الاسم الرمزي H2S. وقد ساهم آلان بلوملين وبرنارد لوفيل في تطوير رادار H2S جزئياً .

استُخدم المغنطرون التجويفي على نطاق واسع خلال الحرب العالمية الثانية في معدات رادار الميكروويف ، ويُعزى إليه الفضل في منح رادارات الحلفاء تفوقًا كبيرًا في الأداء على الرادارات الألمانية واليابانية ، مما أثر بشكل مباشر على نتيجة الحرب. وقد وصفه المؤرخ الأمريكي جيمس فيني باكستر الثالث لاحقًا بأنه "أثمن شحنة وصلت إلى شواطئنا على الإطلاق". [ 33 ]

أتاح الرادار السنتيمتري، الذي أصبح ممكنًا بفضل المغنطرون التجويفي، الكشف عن أجسام أصغر بكثير واستخدام هوائيات أصغر حجمًا. وقد مكّن الجمع بين المغنطرونات التجويفية الصغيرة والهوائيات الصغيرة والدقة العالية من تركيب رادارات صغيرة وعالية الجودة في الطائرات. ويمكن استخدامها من قبل طائرات الدوريات البحرية للكشف عن أجسام صغيرة مثل منظار الغواصة، مما سمح للطائرات بمهاجمة وتدمير الغواصات المغمورة التي كانت سابقًا غير قابلة للكشف من الجو. وقد حسّنت رادارات رسم الخرائط الكنتورية السنتيمترية، مثل H2S، دقة قاذفات الحلفاء المستخدمة في حملة القصف الاستراتيجي ، على الرغم من وجود جهاز FuG 350 Naxos الألماني المصمم خصيصًا للكشف عنها. وبالمثل، كانت رادارات توجيه المدافع السنتيمترية أكثر دقة بكثير من التقنية القديمة. وقد جعلت سفن الحلفاء الحربية ذات المدافع الكبيرة أكثر فتكًا، وجعلت، جنبًا إلى جنب مع صمامات التقارب المطورة حديثًا ، المدافع المضادة للطائرات أكثر خطورة على الطائرات المهاجمة. يُنسب الفضل إلى هذين الجهازين، اللذين تم ربطهما معًا واستخدامهما بواسطة بطاريات مضادة للطائرات، ووضعهما على طول مسار طيران القنابل الطائرة الألمانية V-1 في طريقها إلى لندن ، في تدمير العديد من القنابل الطائرة قبل وصولها إلى هدفها.

منذ ذلك الحين، تم تصنيع ملايين من أنابيب المغنطرون التجويفية؛ بعضها استُخدم في الرادار، بينما استُخدمت الغالبية العظمى منها في أفران الميكروويف . وقد تضاءل استخدامها في الرادار إلى حد ما، نظراً للحاجة إلى إشارات أكثر دقة، واتجه المطورون إلى استخدام أنابيب الكليسترون وأنابيب الموجات المتنقلة لتلبية هذه الاحتياجات.

المخاطر الصحية

علامة تحذير ISO 7010 : إشعاع غير مؤين

هناك خطر واحد على الأقل معروف وموثق جيداً. فنظراً لعدم وجود تدفق دموي لتبريد عدسة العين ، فإنها معرضة بشكل خاص لارتفاع درجة الحرارة عند تعرضها لإشعاع الميكروويف. ويمكن أن يؤدي هذا التسخين بدوره إلى زيادة احتمالية الإصابة بإعتام عدسة العين في مراحل لاحقة من العمر. [ 34 ]

كما توجد مخاطر كهربائية كبيرة حول المغنطرونات، لأنها تتطلب مصدر طاقة عالي الجهد.

خلافًا للاعتقاد الشائع، تستخدم معظم الماغنيترونات الاستهلاكية أكسيد الألومنيوم (الألومينا) بدلًا من أكسيد البريليوم الأكثر خطورة في مواد العزل. [ 35 ] يُعدّ الألومينا أرخص بكثير في الماغنيترونات الاستهلاكية، وفي حال انكساره، لا يُشكّل نفس المخاطر الصحية التي يُشكّلها أكسيد البريليوم المكسور. مع ذلك، تستخدم بعض الماغنيترونات ذات القدرة العالية وأفران الميكروويف القديمة جدًا أكسيد البريليوم ، وعادةً ما يُوضع عليها ملصق تحذيري خاص بأكسيد البريليوم، على الأقل في الماغنيترونات الحديثة.

من المخاطر الأخرى للمغنطرون المفكك وجود الثوريوم المختلط بالتنغستن في الفتيل . ويُستثنى من ذلك المغنطرونات عالية الطاقة التي تعمل بجهد يزيد عن 10000 فولت تقريبًا، حيث يُصبح قصف الأيونات الموجبة ضارًا بمعدن الثوريوم، ولذلك يُستخدم التنغستن النقي (المُطعّم بالبوتاسيوم). ورغم أن الثوريوم معدن مُشع، إلا أن زيادة خطر الإصابة بالسرطان غير واردة، نظرًا لانخفاض إشعاعه الشديد، حيث يبلغ عمر النصف له مليارات السنين. ولا يُمكن أن يُشكل الفتيل خطرًا على الصحة إلا في حال إخراجه من المغنطرون، وسحقه جيدًا، واستنشاقه (وهو أمر مستبعد). [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ سلسلة مختبر الإشعاع بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، المجلد 6، المغنطرونات الميكروية، حرره جورج ب. كولينز، 1948 .
  2. 1 2 ريد هيد، بول أ.، "اختراع المغنطرون التجويفي وإدخاله إلى كندا والولايات المتحدة الأمريكية"، مجلة الفيزياء في كندا ، نوفمبر 2001
  3. ↑ فاين، نورمان (2019). القصف العشوائي: كيف ساهم رادار الميكروويف في وصول الحلفاء إلى يوم النصر في الحرب العالمية الثانية . نبراسكا: بوتوماك بوكس/مطبعة جامعة نبراسكا. الصفحات 24-26 . ISBN  978-1640-12279-6.
  4. ↑ "المغنطرون" . جامعة بورنموث. 1995-2009. مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2009 .
  5. ↑ فاين 2019 ، ص 24-26.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 أنجيلا هيند (5 فبراير 2007). "حقيبة غيّرت العالم"" . بي بي سي نيوز . مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2007. تم الاسترجاع في 16 أغسطس 2007 .
  7. 1 2 شروتر، ب. (ربيع 2008). "ما مدى أهمية صندوق حيل تيزارد؟" (ملف PDF) . المهندس الإمبراطوري . 8 : 10. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 17-06-2011 . تم الاسترجاع في 23-08-2009 .
  8. 1 2 بروكنر، إيلي (19-20 أبريل 2010). "من 10000 دولار أمريكي إلى 7 دولارات أمريكية وجهاز إرسال واستقبال (T/R) بقيمة 10 دولارات أمريكية على شريحة واحدة". المؤتمر الدولي لعام 2010 حول أصول وتطور المغنطرون التجويفي . الصفحات 1-2 . doi : 10.1109/CAVMAG.2010.5565574 . ISBN  978-1-4244-5609-3.
  9. ↑ ما، ل. " نمذجة ثلاثية الأبعاد للمغنطرونات باستخدام الحاسوب. مؤرشف في 10 أكتوبر 2008 على موقع Wayback Machine ." أطروحة دكتوراه، جامعة لندن. ديسمبر 2004. تاريخ الوصول: 23 أغسطس 2009.
  10. ↑ وايت، ستيف. "الصمامات الكهربائية: الثنائيات، والثلاثيات، والترانزستورات" . zipcon.net . مؤرشف من الأصل في 25 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  11. 1 2 3 4 "المغنطرون" . electriciantraining.tpub.com . مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  12. ↑ ج. بريتين (1985). "المغنطرون وبدايات عصر الميكروويف". فيزياء اليوم . 38 (7): 60-67 . Bibcode : 1985PhT....38g..60B . doi : 10.1063/1.880982 .
  13. ↑ "عملية المغنطرون" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  14. 1 2 3 إل. دبليو. تيرنر (محرر)، كتاب مرجعي لمهندس الإلكترونيات، الطبعة الرابعة. نيونس-باتروورث، لندن 1976 ISBN 9780408001687، الصفحات من 7-71 إلى 7-77
  15. ↑ انظر:
    • Gerdien, H., Deutsches Reichspatent 276,528 (12 يناير 1910).
    • بانيتز، ف.، أد. (1927). Taschenbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephonie [ كتاب الجيب للإبراق اللاسلكي والمهاتفة ] (بالألمانية). برلين، ألمانيا: سبرينغر فيرلاغ. ص.  514 حاشية سفلية. رقم ISBN 9783642507892.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  16. ↑ جورث، يواكيم (2010). "التطور المبكر للمغنطرون، وخاصة في ألمانيا". المؤتمر الدولي حول أصول وتطور مغنطرون التجويف (CAVMAG 2010)، بورنموث، إنجلترا، المملكة المتحدة، 19-20 أبريل 2010. بيسكاتاواي، نيو جيرسي: IEEE. الصفحات 17-22 . 
  17. ^ جرينشر ، هـ. (1912). "Über eine Anordnung zur Bestimmung von e/m" [ في جهاز لتحديد e/m ] . Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (باللغة الألمانية). 14 : 856 - 64.
  18. ↑ وولف، مهندس معتمد (جامعة العلوم التطبيقية) كريستيان. "أساسيات الرادار" . www.radartutorial.eu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2018 .
  19. ↑ انظر:
  20. ↑ معلومات عن السيرة الذاتية لأوغست زايك:
  21. ↑ معلومات سيرة ذاتية عن إريك هابان:
    • Günter Nagel، "Pionier der Funktechnik. Das Lebenswerk des Wissenschaftlers Erich Habann، der in Hessenwinkel lebte، ist heute fast vergessen" (رائد في تكنولوجيا الراديو. إن العمل الحياتي للعالم إريك هابان، الذي عاش في هيسنفينكل، يكاد يُنسى اليوم.)، برادنبرجر بلاتر (ملحق لـ Märkische Oderzeitung ، صحيفة يومية لمدينة فرانكفورت في ولاية براندنبورغ، ألمانيا)، 15 ديسمبر 2006، الصفحة 9.
    • كارلش، راينر. بيترمان، هيكو، محرران. (2007). Für und Wider "قنبلة هتلر": Studien zur Atomforschung في ألمانيا [ من أجل وضد "قنبلة هتلر": دراسات حول الأبحاث الذرية في ألمانيا ] (بالألمانية). نيويورك: شركة واكسمان للنشر، ص.  251 حاشية.
  22. ↑ انظر:
    • Žáček، A. (مايو 1924). "Nová metoda k vytvorení netlumenych oscilací" [ طريقة جديدة لتوليد ذبذبات غير مخففة ] . Časopis Pro Pěstování Matematiky a Fysiky (باللغة التشيكية). 53 : 378– 80. دوى : 10.21136/CPMF.1924.121857 . متاح (باللغة التشيكية) على: مكتبة الرياضيات الرقمية التشيكية، مؤرشف بتاريخ 18-07-2011 على موقع Wayback Machine .
    • زايك، أ. (1928). "Über eine Methode zur Erzeugung von sehr kurzen elektromagnetischen Wellen" [ حول طريقة لتوليد موجات كهرومغناطيسية قصيرة جدًا] . Zeitschrift für Hochfrequenztechnik (باللغة الألمانية). 32 : 172 – 80.
    • Žáček, A., "Spojení pro výrobu elektrických vln" [دائرة لإنتاج الموجات الكهربائية]، براءة الاختراع التشيكوسلوفاكية رقم. 20,293 (تم تقديمه في 31 مايو 1924، وصدر في 15 فبراير 1926). متاح (باللغة التشيكية) على: مكتب الملكية الصناعية التشيكي أرشفة 18-07-2011 في آلة Wayback ..
  23. ^ هابان، إريك (1924). "Eine neue Generatorröhre" [ أنبوب مولد جديد ] . Zeitschrift für Hochfrequenztechnik (باللغة الألمانية). 24 : 115 – 20 ، 135 – 41 .
  24. 1 2 كايزر، و. (1994). "تطور أنابيب الإلكترون وتقنية الرادار: العلاقة بين العلم والتكنولوجيا". في بلومترت، أ.؛ بيتزولد، هـ.؛ أسبري، و. (محررون). تتبع تاريخ الرادار . بيسكاتاواي، نيوجيرسي: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. ص 217-236 . 
  25. ↑ بريتين، جيمس إي. (1985). "المغنطرون وبدايات عصر الموجات الميكروية". فيزياء اليوم . 38 (7): 60-67 . Bibcode : 1985PhT....38g..60B . doi : 10.1063/1.880982 .
  26. ↑ انظر على سبيل المثال:
    • الفيزيائيون السوفييت:
    • سلوتسكين، أبرام أ. شتاينبرغ، ديمتري س. (1926). “[الحصول على تذبذبات في أنابيب الكاثود بمساعدة المجال المغناطيسي]”. Журнал Русского Физико-Химического Общества [Zhurnal Russkogo Fiziko-Khimicheskogo Obshchestva، مجلة الجمعية الفيزيائية والكيميائية الروسية] (بالروسية). 58 (2): 395 – 407.
    • سلوتسكين، أبرام أ. شتاينبرغ، ديمتري س. (1927). “[التذبذبات الإلكترونية في أنابيب ثنائية القطب]”. Український физичний зурнал [Ukrainski Fizychni Zapysky، المجلة الأوكرانية للفيزياء] (باللغة الأوكرانية). 1 (2): 22-27 .
    • سلوتزكين، أأ؛ شتاينبرغ، دي إس (مايو 1929). "Die Erzeugung von kurzwelligen ungedämpften Schwingungen bei Anwendung des Magnetfeldes" [توليد تذبذبات الموجات القصيرة غير المخمدة عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي ] . أنالين دير فيزيك (في المانيا). 393 (5): 658– 70. بيب كود : 1929AnP...393..658S . دوى : 10.1002/andp.19293930504 .
    • مهندسون يابانيون:
    • ياغي، هيديتسوغو (1928). "نقل الموجات القصيرة جدًا عبر الحزمة". وقائع معهد مهندسي الراديو . 16 (6): 715-41 .تتم مناقشة الماغنيترونات في الجزء الثاني من هذه المقالة.
    • أوكابي، كينجيرو (مارس 1928). "[إنتاج موجات راديوية قصيرة للغاية شديدة الكثافة بواسطة مغنطرون ذي مصعد منقسم (الجزء 3)]". مجلة معهد الهندسة الكهربائية في اليابان (باللغة اليابانية): 284 وما بعدها.
    • أوكابي، كينجيرو (1929). "حول الحد الأدنى للموجات القصيرة لتذبذبات المغنطرون". وقائع معهد مهندسي الراديو . 17 (4): 652-59 .
    • أوكابي، كينجيرو (1930). "حول تذبذب المغنطرون من النوع الجديد". وقائع معهد مهندسي الراديو . 18 (10): 1748-49 .
  27. ↑ هولمان، هانز إريك، "ماغنيترون"، مؤرشف في 2018-01-14 في Wayback Machine براءة اختراع أمريكية رقم 2,123,728 (تم تقديمها: 27 نوفمبر 1936؛ تم إصدارها: 12 يوليو 1938).
  28. ↑ ليثال، ب. و. (1995). "العلوم الأساسية والبحوث المتعلقة برادار البحرية، 1935-1945". في كينغسلي، ف. أ. (محرر). تطوير معدات الرادار للبحرية الملكية، 1935-1945 . لندن، إنجلترا: ماكميلان برس المحدودة. ص 68-69 . 
  29. ↑ باريت، ديك. "إم جيه بي سكانلان؛ رادارات أرضية سنتيمترية مبكرة - ذكريات شخصية" . www.radarpages.co.uk . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  30. ↑ ويلشو، دبليو إي؛ إل. راشفورث؛ إيه جي ستاينسبي؛ آر. لاثام؛ إيه دبليو بولز؛ إيه إتش كينغ (1946). "المغنطرون النبضي عالي القدرة: التطوير والتصميم لتطبيقات الرادار" . مجلة مؤسسة المهندسين الكهربائيين - الجزء الثالث أ: تحديد الموقع الراديوي . 93 (5): 985-1005 . doi : 10.1049/ji-3a-1.1946.0188 . مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2018. تم الاسترجاع في 22 يونيو 2012 .
  31. ↑ فاين 2019 ، ص 56-64.
  32. ↑ هارفورد، تيم (9 أكتوبر 2017). "كيف أدى البحث عن 'شعاع الموت' إلى الرادار" . خدمة بي بي سي العالمية . مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2017. تم الاسترجاع في 9 أكتوبر 2017. أذهل الماغنيترون الأمريكيين . كان بحثهم متأخرًا بسنوات عن الركب.
  33. ↑ باكستر، جيمس فيني (الثالث) (1946). علماء ضد الزمن . بوسطن، ماساتشوستس: ليتل، براون، وشركاه. ص 142. (كان باكستر المؤرخ الرسمي لمكتب البحث والتطوير العلمي.)
  34. ↑ ليبمان، آر إم؛ تريباثي، بي جيه؛ تريباثي، آر سي (1988). "إعتام عدسة العين الناجم عن الموجات الدقيقة والإشعاع المؤين". مسح طب العيون . 33 (3): 200-210 . doi : 10.1016/0039-6257(88)90088-4 . OSTI 6071133. PMID 3068822 .  
  35. ↑ "أفران الميكروويف" . خدمات إيكوتك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-07-2025 .
  36. ↑ المنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية. "في المنزل - ANSTO" . www.ansto.gov.au . مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  37. ↑ "فيديو المهندس جاي: فرن الميكروويف" . www.engineerguy.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2018 .
  38. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب أبحاث الإشعاع، مكتب أبحاث الإشعاع، قسم حماية الإشعاع، الولايات المتحدة (16 يوليو 2014). "الحماية من الإشعاع" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  39. ↑ ريموند سي. واتسون الابن (25 نوفمبر 2009). أصول الرادار حول العالم: تاريخ تطوره في 13 دولة خلال الحرب العالمية الثانية . دار ترافورد للنشر. الصفحات 315 وما بعدها. ISBN  978-1-4269-2110-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2011 .
معلومة
براءات الاختراع