El Magnetrón

Por Juan A. González Sánchez

Un magnetrón es un dispositivo que utiliza un haz de electrones que es conducido por un campo magnético con cavidades en cobre que produce radiación de microondas. El rango de frecuencia depende en el tamaño del tamaño de las cavidades. Estos se utilizan en los Linacs (Aceleradores Lineales), Radares y Microondas.

Figura 1. Esquema de un Magnetron y sus cavidades

La figura 1 ilustra como el magnetrón está diseñado, este tiene un cátodo (electrodo con carga negativa) en el centro resultando en la emisión de electrones. El flujo de estos electrones se mueve radialmente en dirección del circuito de radio frecuencia (RF) que a su vez sirve de ánodo (electrodo positivo). El magnetrón es un oscilador en donde el circuito RF consiste en hacer resonancia con las cavidades de este produciendo una concentración de electrones en puntos específicos. Las cavidades están orientadas de tal manera que el RF generado por el campo magnético está acoplado a todas las cavidades adyacentes. Como resultado toda la cavidad resuena y se produce una sola frecuencia de alta potencia.

El primer magnetrón, fue inventado por Albert Hull en 1920, pero no era capaz para las altas frecuencias y se utilizó poco. Dispositivos similares se experimentaron con muchos equipos a través de los años 1920 y 1930. Una versión del magnetrón más eficiente con cavidad resonante fue inventado por John Randall y Harry Boot en 1940 en la Universidad de Birmingham, Inglaterra. La alta potencia de los pulsos de su dispositivo hizo posible el radar de banda en largos de ondas de centímetros.

Como mencionamos anteriormente el magnetrón es parte esencial en los aceleradores lineales (“linacs”), el video ilustra como el magnetrón alimenta el “linac” para obtener energía en el orden de los MeV o Rayos X necesarios para eliminar células cancerosas haciendo posible el tratamiento.