Magnetron

Magnetron

Magnétron

Magnétron
Magnétron
Magnétron de four à micro-ondes

Un magnétron est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique en énergie électromagnétique, sous forme de micro-onde.

Histoire

L'oscillation électromagnétique entre deux pôles a été développée durant les années 1920 par Albert Hull du laboratoire de recherche de la General Electric à Schenectady, New York, un système peu efficace. Ensuite, la première cavité résonnante a été créée par le tchèque Augustin Žáček, professeur de l'université Charles de Prague. Ce principe a été suivi à la fin des années 1930 pour créer le magnétron afin de fournir au radar naissant une source radio-électrique puissante (plusieurs centaines de watts) et de longueur d'onde centimétrique permettant un plus fine résolution de détection. Les oscillateurs à tubes utilisés auparavant étaient incapables de fournir de telles puissances (d'où une portée insuffisante des radars) et des fréquences élevées (d'où une discrimination angulaire faible).

Le magnétron permettait des fréquences élevées, de 250 MHz à 3 GHz (ondes décimétriques), et au-delà de 3 GHz (ondes centimétriques). L'usage des ondes centimétriques a permis la réduction de la taille des antennes et ainsi la construction de radars embarqués dans les bateaux d'abord, puis les avions. Le Normandie sera ainsi le premier paquebot équipé d'un radar principalement pour détecter les icebergs en 1935.

Il y a une controverse sur le développement de cet appareil durant la Seconde Guerre mondiale, l'équipe de Maurice Ponte à la CSF se réclamant l'auteur des premiers prototypes d'un magnétron puissant amenés en Grande-Bretagne au début de la Seconde guerre mondiale. D'un autre côté, les Anglo-Américains maintiennent que Sir John Randall et Harry Boot sont les auteurs d'importantes améliorations de cet appareil au début de 1940. En fait, il s'agit de deux types différents de magnétrons, le prototype de Ponte est un magnétron à anodes fendues dans un tube à vide alors que le britannique est un magnétron à cavité que l'on connait maintenant.

Une chose est sûre, l'envoyé de la Mission Tizard, Edward George Bowen, remit un exemplaire de magnétron à cavité aux Américains afin de pouvoir le fabriquer à grande échelle, la Grande-Bretagne n'ayant ni les moyens financiers, ni les infrastructures en cette période difficile. Le Massachusetts Institute of Technology (MIT) créa donc le Radiation Lab pour l'étude et le développement de magnétrons plus perfectionnés. Les progrès technologiques apportés au magnétron (cavités) ont fourni aux Alliés une avance technologique qui a joué un rôle prépondérant dans l'issue de la Seconde Guerre mondiale. Les Allemands ont également poursuivi des recherches en ce domaine et Hans Hollmann de Berlin a pris un brevet en 1935 sur un magnétron à multiples cavités résonnantes que l'armée allemande délaissa au profit du klystron plus stable en fréquence.

Principe de fonctionnement

Le magnétron est un tube à vide sans grille d'arrêt, avec une cathode centrale, chauffée par un filament, et une anode massique et concentrique dans laquelle sont creusées plusieurs cavités résonnantes. Un champ magnétique axial, généralement créé par deux aimants permanents à chaque extrémité du tube. Le parcours en spirale (du fait du champ magnétique) des électrons se fait à une fréquence accordée aux cavités résonnantes.

Le magnétron étant auto-oscillant, il permet des montages simples, comme dans les fours à micro-ondes. Les puissances disponibles sont de l'ordre de quelques kW en continu (des MW crête) à 3 GHz et de centaines de watts (des centaines de kW crête) à 10 GHz. Des magnétrons sont disponibles jusqu'à 35 GHz (bande Ka). Pour obtenir ces puissances une tension électrique de plusieurs milliers de volts est nécessaire.

Par contre, les caractéristiques de l'onde produite (phase notamment) sont difficilement maîtrisables ce qui a longtemps limité son emploi. L'introduction du verrouillage par injection a permis une grande avancée dans ce domaine. Il est ainsi devenu possible d'étendre l'utilisation du magnétron, nettement moins onéreux que les autres dispositifs hyperfréquences.

Utilisation

De nos jours, le magnétron a deux usages principaux :

  • Le radar où il est concurrencé par le klystron, le carcinotron, le TOP (tube à ondes progressives) et désormais les semi-conducteurs.
  • Le four à micro-ondes. D'après la petite histoire, c'est un technicien radar ayant constaté que sa « gamelle » posée à côté de l'antenne émettrice était chaude, qui est à l'origine de l'invention du four à micro-ondes. On cite également les pigeons qui tombaient cuits après être passés à proximité des antennes des premiers radars anglais.
  • Portail de l’électricité et de l’électronique Portail de l’électricité et de l’électronique
  • Portail de la physique Portail de la physique
Ce document provient de « Magn%C3%A9tron ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Magnetron de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Magnétron — Magnétron …   Wikipédia en Français

  • magnetron — MAGNETRÓN, magnetroane, s.n. Tub electronic (folosit în special ca generator de oscilaţii de înaltă frecvenţă) în care intensitatea curentului de electroni este comandată printr un câmp magnetic exterior. – Din fr. magnétron. Trimis de claudia,… …   Dicționar Român

  • magnétron — [ maɲetrɔ̃ ] n. m. • 1921; de magné(to ) et (cyclo)tron ♦ Électron. Tube électronique à vide du type diode, soumis à un champ d induction magnétique et utilisé comme oscillateur et amplificateur de puissance en hyperfréquence. ● magnétron nom… …   Encyclopédie Universelle

  • magnetron — mag ne*tron, n. a diode vacuum tube in which the flow of electrons from a central cathode to a cylindrical anode is controlled by crossed magnetic and electric fields; used mainly in microwave oscillators. [WordNet 1.5] …   The Collaborative International Dictionary of English

  • magnetrón — Fuente de energía de microondas utilizada en los aceleradores lineales de uso médico para acelerar los electrones hasta energías terapéuticas. Diccionario Mosby Medicina, Enfermería y Ciencias de la Salud, Ediciones Hancourt, S.A. 1999 …   Diccionario médico

  • magnétron — s. m. [Eletrônica] Válvula eletrónica , usada para gerar ondas eletromagnética muito curtas. • [Brasil] Plural: magnétrones ou magnétrons.   ‣ Etimologia: magnete + [ele]trão   ♦ Grafia em Portugal: magnetrão …   Dicionário da Língua Portuguesa

  • magnetron — mȁgnetrōn m <G magnetróna> DEFINICIJA fiz. elektronska cijev koja proizvodi visoko frekventne mikrovalne oscilacije, koristi se kao izvor signala kod radara ETIMOLOGIJA magnet + v. {{(elekt)ron>> …   Hrvatski jezični portal

  • magnetrón — m. Electr. Tubo electrónico de forma cilíndrica en el que los electrones producidos por un cátodo caliente en el eje son acelerados por un campo eléctrico radial y a la vez sometidos a la acción de un campo magnético axial, generándose microondas …   Diccionario de la lengua española

  • magnetron — [mag′nə trän΄] n. [ MAGNE(T) + (ELEC)TRON] an electron tube in which the flow of electrons from the cathode to one or more anodes is controlled by an externally applied magnetic field: used to generate alternating currents at microwave… …   English World dictionary

  • Magnetron — Das Magnetron ist eine Vakuum Laufzeitröhre zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung im Mikrowellenbereich (ca. 0,3 bis 300 GHz). Magnetrone haben einen Wirkungsgrad von bis zu 80 % und sind somit sehr effiziente, preiswerte… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”