ম্যাগনেট্রন কিভাবে কাজ করে এবং কাজ করে

ম্যাগনেট্রন - একটি বিশেষ ইলেকট্রনিক ডিভাইস যেখানে গতির পরিপ্রেক্ষিতে ইলেক্ট্রন প্রবাহকে সংশোধন করে অতি-উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি দোলন (মাইক্রোওয়েভ দোলন) তৈরি করা হয়। ম্যাগনেট্রন উচ্চ এবং অতি-উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি স্রোত সহ গরম করার প্রয়োগের ক্ষেত্রকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করেছে।

একই নীতির উপর ভিত্তি করে অ্যামপ্লিট্রন (প্ল্যাটিনোট্রন), ক্লাইস্ট্রন এবং ট্রাভেলিং ওয়েভ ল্যাম্প কম সাধারণ।

ম্যাগনেট্রন হাই পাওয়ার মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির সবচেয়ে উন্নত জেনারেটর। এটি একটি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি ইলেক্ট্রন মরীচি সহ একটি ভালভাবে খালি করা বাতি। তারা উল্লেখযোগ্য শক্তিতে খুব ছোট তরঙ্গ (এক সেন্টিমিটারের ভগ্নাংশ পর্যন্ত) পাওয়া সম্ভব করে তোলে।

ম্যাগনেট্রনগুলি ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে বৃত্তাকার ফাঁকে তৈরি পারস্পরিক লম্ব বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রে ইলেকট্রনের গতিবিধি ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে একটি অ্যানোডিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, যা একটি রেডিয়াল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে যার প্রভাবে উত্তপ্ত ক্যাথোড থেকে সরানো ইলেকট্রনগুলি অ্যানোডে ছুটে যায়।

অ্যানোড ব্লকটি একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের খুঁটির মধ্যে স্থাপন করা হয়, যা ম্যাগনেট্রনের অক্ষ বরাবর নির্দেশিত বৃত্তাকার ফাঁকে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে, ইলেক্ট্রন রেডিয়াল দিক থেকে বিচ্যুত হয় এবং একটি জটিল সর্পিল গতিপথ বরাবর চলে। ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যবর্তী স্থানে, জিহ্বা সহ একটি ঘূর্ণায়মান ইলেক্ট্রন মেঘ তৈরি হয়, যা স্পোক সহ একটি চাকার হাবের কথা মনে করিয়ে দেয়। অ্যানোড গহ্বরের অনুরণকগুলির স্লটগুলি অতিক্রম করে, ইলেকট্রনগুলি তাদের মধ্যে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি দোলনকে উত্তেজিত করে।

ভাত। 1. ম্যাগনেট্রন অ্যানোড ব্লক

প্রতিটি গহ্বর অনুরণনকারী বিতরণ পরামিতি সহ একটি দোলক সিস্টেম। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি স্লটে কেন্দ্রীভূত হয় এবং চৌম্বক ক্ষেত্রটি গহ্বরের ভিতরে কেন্দ্রীভূত হয়।

ম্যাগনেট্রন থেকে আউটপুট শক্তি এক বা একাধিকবার দুটি সংলগ্ন অনুরণনে স্থাপন করা একটি প্রবর্তক লুপের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয়। সমাক্ষ তারের লোড শক্তি সরবরাহ.

ভাত। 2. ম্যাগনেট্রন ডিভাইস

মাইক্রোওয়েভ স্রোতগুলির সাথে উত্তাপ একটি বৃত্তাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার ক্রস-সেকশন সহ ওয়েভগাইডে বা ভলিউম রেজোনেটরগুলিতে বাহিত হয় যেখানে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ সহজতম ফর্মগুলি TE10 (H10) (ওয়েভগাইডে) বা TE101 (গহ্বরের অনুরণনে)। গরম করার বস্তুতে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করেও গরম করা যেতে পারে।

ম্যাগনেট্রন একটি সরলীকৃত রেকটিফায়ার সার্কিটের মাধ্যমে সংশোধন করা কারেন্ট দ্বারা চালিত হয়। খুব কম বিদ্যুতের ইউনিট এসি চালিত হতে পারে।

ম্যাগনেট্রনগুলি 0.5 থেকে 100 GHz পর্যন্ত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে, কয়েক ওয়াট থেকে দশ কিলোওয়াট একটানা মোডে এবং 10 W থেকে 5 মেগাওয়াট পর্যন্ত স্পন্দিত মোডে স্পন্দিত মোডে প্রধানত ভগ্নাংশ থেকে দশ মাইক্রোসেকেন্ড পর্যন্ত।

ভাত। 2. একটি মাইক্রোওয়েভ ওভেনে ম্যাগনেট্রন

ডিভাইসের সরলতা এবং অপেক্ষাকৃত কম খরচে ম্যাগনেট্রন, উচ্চ তীব্রতা এবং মাইক্রোওয়েভ স্রোতের বিভিন্ন প্রয়োগের সাথে মিলিত, শিল্প, কৃষির বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের ব্যবহারের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে (উদাহরণস্বরূপ, অস্তরক গরম ইনস্টলেশন) এবং বাড়িতে (মাইক্রোওয়েভ ওভেন)।

ম্যাগনেট্রন অপারেশন

তাই এটি ম্যাগনেট্রন বৈদ্যুতিক বাতি একটি বিশেষ নকশা যা অতি-উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি দোলন (ডেসিমিটার এবং সেন্টিমিটার তরঙ্গের পরিসরে) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এর বৈশিষ্ট্য হল একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যবহার (বাতির ভিতরে ইলেকট্রন চলাচলের জন্য প্রয়োজনীয় পথ তৈরি করা), থেকে যা ম্যাগনেট্রন এর নাম পেয়েছে।

মাল্টি-চেম্বার ম্যাগনেট্রন, যার ধারণাটি প্রথম M. A. Bonch-Bruevich দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল এবং সোভিয়েত প্রকৌশলী D. E. Malyarov এবং N. F. Alekseev দ্বারা উপলব্ধি করা হয়েছিল, এটি ভলিউম রেজোনেটর সহ একটি ইলেক্ট্রন টিউবের সংমিশ্রণ। ম্যাগনেট্রনে এই ক্যাভিটি রেজোনেটরগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি রয়েছে, যে কারণে এই ধরণেরটিকে মাল্টি-চেম্বার বা মাল্টি-ক্যাভিটি বলা হয়।

একটি মাল্টি-চেম্বার ম্যাগনেট্রনের নকশা এবং পরিচালনার নীতিটি নিম্নরূপ। ডিভাইসের অ্যানোডটি একটি বিশাল ফাঁপা সিলিন্ডার, যার অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে গর্ত সহ বেশ কয়েকটি গহ্বর তৈরি করা হয় (এই গহ্বরগুলি আয়তনের অনুরণনকারী), ক্যাথোডটি সিলিন্ডারের অক্ষ বরাবর অবস্থিত।

ম্যাগনেট্রনটি সিলিন্ডারের অক্ষ বরাবর নির্দেশিত একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয়। এই চৌম্বক ক্ষেত্রের পাশে ক্যাথোড থেকে বেরিয়ে আসা ইলেকট্রনগুলি প্রভাবিত হয় লরেন্টজ ফোর্স, যা ইলেকট্রনের পথকে বাঁকিয়ে দেয়।

চৌম্বক ক্ষেত্রটি বেছে নেওয়া হয়েছে যাতে বেশিরভাগ ইলেক্ট্রন বাঁকা পথে চলে যা অ্যানোডকে স্পর্শ করে না। ডিভাইস ক্যামেরা (গহ্বর অনুরণনকারী) প্রদর্শিত হলে বৈদ্যুতিক কম্পন (ভলিউমের ছোট ওঠানামা সর্বদা বিভিন্ন কারণে ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, অ্যানোড ভোল্টেজ চালু করার ফলে), তারপরে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র কেবল চেম্বারের ভিতরেই নয়, বাইরেও গর্তের (স্লট) কাছে বিদ্যমান থাকে।

অ্যানোডের কাছাকাছি উড়ন্ত ইলেকট্রনগুলি এই ক্ষেত্রের মধ্যে পড়ে এবং ক্ষেত্রের দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে, হয় তাদের মধ্যে ত্বরান্বিত বা হ্রাস পায়। যখন ইলেকট্রন একটি ক্ষেত্র দ্বারা ত্বরান্বিত হয়, তারা অনুরণক থেকে শক্তি গ্রহণ করে, বিপরীতে, যখন তারা হ্রাস পায়, তখন তারা তাদের কিছু শক্তি অনুরণনকারীদের কাছে ছেড়ে দেয়।

যদি ত্বরিত এবং ক্ষয়প্রাপ্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান হয়, তবে গড়ে তারা অনুরণনকারীদের শক্তি দেবে না। কিন্তু ইলেকট্রন, যেগুলো মন্থর হয়ে যায়, সেগুলোর গতির চেয়ে কম গতি থাকে অ্যানোডে যাওয়ার সময়। অতএব, ক্যাথোডে ফিরে যাওয়ার জন্য তাদের আর পর্যাপ্ত শক্তি নেই।

বিপরীতে, যে ইলেকট্রনগুলি অনুরণন ক্ষেত্র দ্বারা ত্বরান্বিত হয়েছিল সেগুলি ক্যাথোডে ফিরে যাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি ধারণ করে। অতএব, যে ইলেকট্রনগুলি, প্রথম অনুরণনের ক্ষেত্রে প্রবেশ করে, এতে ত্বরিত হয়, তারা ক্যাথোডে ফিরে আসবে এবং এতে যেগুলি ধীর হয়ে যায় তারা ক্যাথোডে ফিরে আসবে না, তবে অ্যানোডের কাছে বাঁকা পথ ধরে চলে যাবে এবং পড়ে যাবে। নিম্নলিখিত অনুরণক ক্ষেত্রের মধ্যে.

চলাচলের একটি উপযুক্ত গতিতে (যা কোন না কোনভাবে অনুরণন যন্ত্রের দোলনের কম্পাঙ্কের সাথে সম্পর্কিত), এই ইলেকট্রনগুলি দ্বিতীয় অনুরণন যন্ত্রের ক্ষেত্রের মধ্যে পড়বে এবং প্রথম অনুরণকের ক্ষেত্রের মতো দোলনের একই পর্যায়ে পড়বে, তাই , দ্বিতীয় অনুরণন যন্ত্রের ক্ষেত্রে, তারা ধীর হবে.

এইভাবে, ইলেক্ট্রন বেগের একটি উপযুক্ত পছন্দের সাথে, i.e.অ্যানোড ভোল্টেজ (পাশাপাশি চৌম্বক ক্ষেত্র, যা ইলেকট্রনের গতি পরিবর্তন করে না, তবে তার দিক পরিবর্তন করে), এমন পরিস্থিতি অর্জন করা সম্ভব যে একটি পৃথক ইলেকট্রন হয় শুধুমাত্র একটি অনুরণকের ক্ষেত্রের দ্বারা ত্বরান্বিত হবে, বা বিভিন্ন অনুরণন ক্ষেত্র দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত.

অতএব, ইলেক্ট্রনগুলি, গড়ে, অনুরণনকারীদেরকে তাদের থেকে কেড়ে নেওয়ার চেয়ে বেশি শক্তি দেবে, অর্থাৎ, অনুরণনকারীদের মধ্যে যে দোলনগুলি ঘটে তা বৃদ্ধি পাবে এবং অবশেষে, তাদের মধ্যে ধ্রুবক প্রশস্ততার দোলন প্রতিষ্ঠিত হবে।

অনুনাদকগুলিতে দোলন বজায় রাখার প্রক্রিয়া, যা আমাদের দ্বারা সরলীকৃত উপায়ে বিবেচনা করা হয়, এর সাথে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা রয়েছে, যেহেতু ইলেকট্রনগুলি, অনুরণনের ক্ষেত্রের দ্বারা ধীর হওয়ার জন্য, দোলনের একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে এই ক্ষেত্রের মধ্যে উড়তে হবে। অনুরণকের ক্ষেত্রে, স্পষ্টতই তাদের অবশ্যই একটি অ-ইউনিফর্ম প্রবাহে চলতে হবে (টি। তারপরে তারা যে কোনও সময়ে অনুরণন ক্ষেত্রটিতে প্রবেশ করবে, নির্দিষ্ট সময়ে নয়, তবে পৃথক বান্ডিল আকারে।

এর জন্য, ইলেকট্রনের পুরো স্ট্রিমটি একটি নক্ষত্রের মতো হতে হবে, যেখানে ইলেকট্রনগুলি পৃথক রশ্মির মধ্যে চলে যায় এবং পুরো তারাটি ম্যাগনেট্রনের অক্ষের চারপাশে এমন গতিতে ঘোরে যে এর বিমগুলি প্রতিটি চেম্বারে আসে। সঠিক মুহূর্ত। ইলেক্ট্রন রশ্মিতে পৃথক বীম গঠনের প্রক্রিয়াটিকে ফেজ ফোকাসিং বলা হয় এবং অনুরণনকারীদের পরিবর্তনশীল ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সঞ্চালিত হয়।

আধুনিক ম্যাগনেট্রন সেন্টিমিটার রেঞ্জের সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পর্যন্ত কম্পন তৈরি করতে সক্ষম (তরঙ্গ 1 সেমি পর্যন্ত এবং এমনকি ছোট) এবং ক্রমাগত বিকিরণ সহ কয়েকশ ওয়াট এবং স্পন্দিত বিকিরণ সহ কয়েকশ কিলোওয়াট পর্যন্ত শক্তি সরবরাহ করতে সক্ষম।

আরো দেখুন:বৈদ্যুতিক প্রকৌশল এবং শক্তিতে স্থায়ী চুম্বক ব্যবহারের উদাহরণ