Le magnétron - Forum Jeux online

I. Le magnétron (1/5)
a) Structure
- Cylindre creux constitué d’une anode et d’une
cathode. Dans l’anode sont présentes des cavités
résonnantes.
- Fermé par deux électro-aimants (ou aimants
permanents), qui induisent un champ magnétique
parallèle à l’axe du cylindre
- Espace d’interaction entre l’anode et la cathode :
vide très poussé.
- Refroidissement par ailettes, ou par circulation d’eau.

I. Le magnétron (2/5)
b) Fonctionnement
- Principe : arracher des électrons à la cathode pour
les faire tourner autour de l’axe sans qu’ils
atteignent l’anode. Ces électrons induisent des
mouvements d’électrons dans l’anode autour des
cavités. Les électrons anodiques rayonnent alors des
OEM.
1) Transformer la tension alternative du secteur en
tension continue de 3 à 4 kV. Utilisation d’un
transformateur (augmentation de la tension), puis
d’un filtre RC (tension continue).
2) Application de cette haute tension à l’anode. Ceci
induit une différence de potentiel entre l’anode (3,5
kV) et la cathode (0 V), donc création d’un champ
électrique radial entre la cathode et l’anode.
3) L’influence du champ magnétique (force de
Lorentz : F = eE + ev x B) fait tourner les électrons
autour de la cathode.

I. Le magnétron (3/5)
Exemple : modèle simplifié
Déduction d’une condition de coupure (on néglige les
répulsions entre électrons).
On trouve :
- V0 : tension de coupure ; Bc : induction magnétique
de coupure.
- a : rayon de la cathode ; b : rayon de l’anode.

I. Le magnétron (4/5)
Modélisation par des circuits LC en série
- En pointillés : le champ électrique au abords de la
cavité.
- En traits pleins : la trajectoire d’un électron.

I. Le magnétron (5/5)
a) Production des ondes électromagnétiques
- l’ensemble des électrons en rotation forme une roue à
l’intérieur du magnétron.
- la rotation des électrons fait tourner cette roue entre
l’anode et la cathode. Quand un « pic » de la roue
s’approche d’un bord de l'anode, il induit une charge +
par répulsion électronique.
- les électrons de l’anode circulent alors entre la charge
+ et -, et grâce à la forme de la cavité, produisent les
OEM lors du parcours (accélération)