نقش مگنترون (لامپ اشعه) در ماکروفر
مگنترون از مهمترین قطعات موجود در ماکروفر شناخته میشود. وظیفهی این قطعه، تولید امواج رادیویی قوی و فوقالعاده پرانرژی است که در مدت کوتاهی میتوانند غذا را گرم کنند. درواقع مگنترون با استفاده از مکانیسمهایی، انرژی الکتریکی دریافتی را به امواج رادیویی تبدیل میکند.
این امواج نسبتا کوتاه و نامرئی هستند. اگر قادر بودید امواج تولیدشده در ماکروفر خود را ببینید، میتوانستید طول موج آن را با یک خطکش معمولی مدرسه اندازهگیری کنید. طول موج این امواج حدودا بین یک میلیمتر تا 30 سانتیمتر است.
نحوهی کارکرد مگنترون در مایکروفر و سولاردام
جالب است بدانید شیوهی کارکرد لامپ اشعه تا حدودی شبیه لامپهای تصویری موجود در تلویزیونهای قدیمی است. در لامپ تصویر، با شلیک الکترونها به صفحهی تلویزیون که با مواد شیمیایی خاص مانند فسفر پوشیده شده، تصاویر رنگارنگی ساخته میشود که از خود نور میدهند. اما این اتفاق چگونه رخ میدهد؟
در لامپ تصویر تلویزیون، یک پایانهی (terminal) الکتریکی با بار منفی به نام کاتد (cathode) وجود دارد که گرم میشود تا الکترونهای موجود در آن محل انرژی بگیرند. این الکترونها که اکنون پرانرژی شدهاند، کاتد را ترک میکنند و در لامپ تصویر شتاب میگیرند. پایانهی آند ( anode terminal)، این الکترونهای پرشتاب را جذب میکند. الکترونها با رسیدن به آند، به حداکثر سرعت خود رسیده و در آخر با عبور از آند به صفحهی تلویزیون در انتهای لامپ تصویر برخورد میکنند که نتیجهی آن ایجاد تصویری رنگارنگ در تلویزیون است.
اصل همین مکانیسم در رابطه با لامپ اشعه نیز صدق میکند. با این تفاوت که محصول نهایی تصویر رنگی نیست، بلکه امواج رادیویی نامرئی برای گرمکردن غذاست. حال این سوال پیش میآید که امواج رادیویی چگونه توسط لامپ اشعه تولید میشوند؟
یک کاتد (Cathode) میلهای جامد از جنس فلز در مرکز مگنترون وجود دارد. آند (Anode) نیز، بخش حلقهایشکل لامپ اشعه است که اطراف کاتد را احاطه کرده و کاتد میلهای در مرکز آن قرار دارد. با وصلشدن جریان برق (یعنی زمانی که مایکروفر خود را روشن میکنید)، کاتد گرم شده و الکترونهای آن محل پرانرژی میشوند؛ به طوری که در خطوط مستقیم، به آند میپیوندند. اما داستان در اینجا تمام نمیشود! علاوهبر کاتد و آند، دو بخش مهم دیگر نیز وجود دارند که نتیجه را بهکلی تغییر میدهند. این دو بخش، حفرهها (Cavity) و آهنربا هستند.
حفرههای مگنترون درواقع همان سوراخها و فضاهای خالیای هستند که در آند وجود دارند. آهنربایی قدرتمند نیز در زیر آند تعبیه شده است تا میدان مغناطیسی ایجاد کند. وقتی الکترونها سعی میکنند از کاتد به آند بروند، همزمان تحتتاثیر دو میدان متفاوت قرار میگیرند:
یک، میدان الکتریکی ناشی از جاذبهی بین آند و کاتد و دو، میدان مغناظیسی ناشی از آهنربا. درنتیجه به جای اینکه الکترونها مستقیم به سمت آند بروند، تحتتاثیر این دو میدان، مسیری دایرهایشکل را طی میکنند و در فضای بین کاتد و آند میچرخند.
الکترونها حین چرخش خود از کنار حفرههای تعبیهشده در محل آند عبور کرده و انرژی بالای خود را به این حفرهها منتقل میکنند؛ بنابراین در این حفرهها، امواج رادیویی و تشعشعات مایکروویو تولید میشوند. این امواج و تشعشات اکنون باید جمعآوری شده و به سمت غذا ساطع شوند تا آن را گرم کنند.
نوعی قیف بهنام آنتن (waveguide)، در لامپ اشعه وجود دارد که امواج ساختهشده در حفرهها را جمعآوری کرده و آنها را به محفظهی پخت منتقل میکند تا بر غذا تابیده شده و در نهایت آن را گرم کند.
برای خواندن ادامه مطلب از لینک زیر اقدام کنید: