header

Er wordt gewerkt aan een update van de website en het forum. Het gaat wel enige tijd duren, tot die tijd zijn in ieder geval een aantal functies uitgeschakeld. Ook de geregistreerde gebruikers zullen nagelopen worden. Is er 18 maanden niet ingelogd worden de gegevens verwijderd.                                                                                                                                                  

Home

Over het magnetron

Over het magnetron

In heel veel huishoudens treffen we tegenwoordig een "magnetron" aan. Eigenlijk is de Engelse naam "microwave oven" veel beter gekozen; het magnetron is de zendbuis die de microgolven genereert. Los van alle besturings elektronica zien we in zo'n oventje altijd dezelfde vier onderdelen die samen de zender vormen. Dat zijn: een dikke hoogspannings transformator; een grote silicium diode; een condensator en uiteindelijk het magnetron zelf, de zendbuis waar het allemaal om gaat.

Maar hoe nu zo'n magnetron in elkaar zit, op welke manier het eigenlijk wèrkt en waarom je eten warm wordt in zo'n oventje blijft voor veel mensen onduidelijk. Ik hoop dat de volgende informatie welkom zal zijn.

In feite is een magnetron niets anders dan een wat wonderlijk uitgevoerde diode, waar aan de buitenkant een of meer zo sterk mogelijke magneten tegenaan gemonteerd zitten. Zonder dat magnetische veld zou het ding zich elektrisch gezien ook alleen maar als een diode gedragen. Een stevige rechte staaf als kathode in het midden, met daarom heen de cylindrische anode. Evenwijdig met de kathode loopt het magnetisch veld. Het gevolg is, dat geëmitteerde elektronen die naar de (positieve) anode toe willen in dat magnetische veld worden afgebogen en dus kromme banen gaan beschrijven. Afhankelijk van de sterkte van het magneetveld zullen er pas werkelijk elektronen op de anode terecht komen als de anodespanning hoog genoeg is. Zie de schets (het magnetisch veld staat loodrecht op het papier) en de stroomkarakteristiek; op die grafiek blijft de anodespanning konstant en varieert het magnetisch veld.

Maar om die weg (B in de afbeelding) af te leggen maken de elektronen nog steeds kromme banen waar ze tijd voor nodig hebben! De ruimte binnen de anode is ook meteen een trilholte en als er overeenkomst is tussen de looptijd van de elektronen en de resonantie van die trilholte ontstaat er een hoogfrequente spanning. Die wordt nog sterker doordat de anodespanning varieert met het HF signaal: bij de negatieve top neemt de stroom af en bij de positieve top neemt de stroom weer toe. In de grafiek zie je anodestroom dus heen en weer zwaaien om de helling B heen. De golflengte bedraagt iets tussen de 11 en 12 centimeter. Dat HF signaal wordt door een transmissie- elektrode uitgezonden naar de ruimte waar je eten staat. Om te vermijden dat het magnetron zijn energie nergens kwijt kan (daarvan gaat het stuk ) ligt er altijd een schaal of plateau van speciaal glas op de bodem van de oven. Voor gelijkmatige verdeling van de golven dient het draaiplateau of een geval met metalen vaantjes, dat door de koelventilator aan 't draaien wordt gebracht....

Het principe van een magnetron werd al in 1922 bedacht en in 1929 uitgeprobeerd; het duurde tot eind 1940 voordat de geleerden Randall en Boot het verfijnden tot een zendbuis--- voor Radar installaties! In die toepassing (met uiterst korte impulsen) werden al gauw kolossale vermogens toegepast, tot 5 Megawatt toe; het gemiddelde vermogen kon oplopen tot 1000 watt. Over de ontdekking dat zo'n buis ook in een oventje kon worden toegepast gaat het verhaal dat een laborant metingen had zitten doen aan een 12 cm magnetron en toen het tijd werd voor z'n middagboterhammetjes merkte deze man opeens dat zijn eten heet was geworden! Er zijn meer van zulke toevalligheden bekend, zoals de uitvinding van de penicilline en het gelaagd glas. Het verhaal is te mooi om onderuit te halen....

Zover mij bekend berust de verwarmende werking van 11,5 cm radiogolven op de resonantie met waterstof- atomen. Waterstof heeft een spectraallijn op 23 centimeter en zal dus elektromagnetische golven van 1/2 daarvan ijverig opnemen. Elke stof waar waterstofatomen in zitten zal dus in meer of mindere mate energie opnemen en daardoor warm worden...

De voedingsschakeling is akelig eenvoudig: in serie met de secundaire van de trafo staat de condensator; daaraan verbonden de Si diode en het magnetron antiparallel. De anode van het magnetron ligt aan aarde. Het magnetron krijgt dus pulsen van 50 Hz en de condensator begrenst de stroomsterkte; op de trafo zien we ook de gloeispannings wikkeling. Vermogensreductie wordt bereikt door de zender telkens even uit te zetten.

N.

Vervolg:

Sinds kort heb ik van Leo Snoeren een Duits boek overgenomen dat gaat over "Dezimeterwellen" De schrijver Doctor Ingenieur Otto Groos werkte bij het Forschungsamt van de Deutsche Reichs Post. (Vergelijk dat maar met het research lab van de PTT, het Dr. Neher laboratorium. DRP stond onder leiding van Professor Ohnesorge, die niet alleen een verschrikkelijk geleerde meneer was, maar bijzonder goed lag bij de Nazi's.)

Tot mijn verbazing staat in zijn boek een uitgebreide verhandeling in over "Magnetfeldröhren" die niets anders blijken te zijn dan magnetrons. Zelfs de exemplaren met in segmenten verdeelde anode komen aan de orde; die segmenten werden uitwendig verbonden met afgestemde kringen. Met zes segmenten en drie kringen creëerde men zelfs een soort drie- fasen systeem (op 10 Gigahertz....)

Dr. Groos schrijft in zijn boek over het slechte rendement van de hem bekende Magnetfeldröhren, vooral bij golflengten van 12 centimeter of minder. Dat kwam ook omdat men de kathode te klein maakte zodat die erg gauw oververhit raakte. Maar uit heel dat boek blijkt hòè dicht de DRP in 1936 al bij het uitvinden van het trilholten- magnetron was, in de vorm zoals Randall en Boot ze in 1940 hadden uitgevonden in Birmingham! Des te opmerkelijker dat ze die stap nooit hebben gedaan omdat het immers Hertz en Helmholtz waren die héél veel onderzoek aan trilholten hebben verricht!

Zo kon het gebeuren, dat zodra er boven Rotterdam een Stirling werd neergehaald met een magnetron in zijn radar- installatie, het Duitse Forschungsamt binnen ja en nee dóór had wat het was, hoe het werkte en waar het voor diende. Trilholten- magnetrons voor radar werden door de Duitsers nog járenlang "Rotterdam- Geräte" genoemd

Nico

Afdrukken E-mailadres

JoomImages

  • IMG_2535
  • Fotograaf: H van t Kruis
  • Categorie: Philips BX724A
  • Downloads: 0
  • Omschrijving: Revisie van een BX724A. Bijzonderheid de bruine knoppen.
  • 22RH521-12Philips
  • Fotograaf: H. van 't Kruis
  • Categorie: Philips 22RH521
  • Downloads: 0
  • Omschrijving: Revisie 22RH521
  • Shanghai 144
  • Fotograaf: Geen Data
  • Categorie: Shanghai 144
  • Downloads: 95
  • Grundig 4067-5 revisie
  • Fotograaf: H. van t Kruis
  • Categorie: Grundig 4067
  • Downloads: 0
  • Omschrijving: Revisie van een Grundig 4067

JoomTreeview

JoomSearch