Magnetron 4J58. 1940 – 1950.
È stato donato al Montani.
Costruito dalla Amperex, matricola N° 04980, può generare impulsi da 210 a 250 kW di potenza alla frequenza di trasmissione di 6375-6475 MHz.
La tensione di filamento è di 12,6 V mentre la corrente di filamento è di 3,5 A. La tensione anodica è di 16-18 kV e la corrente anodica è di 30 A.
La durata di un impulso è di 1 µs.
Il magnetron dunque è un generatore di potenza di onde elettromagnetiche a frequenze dell`ordine dei GHz, cioè nel campo delle microonde e infatti ha trovato applicazione nelle tecniche radar.
Oggi un tipo di magnetron viene impiegato nei forni a microonde per uso domestico.
Il magnetron appartiene storicamente alla famiglia dei tubi elettronici a vuoto come i klystron e i tubi a onda progressiva.
Le origini della teoria del magnetron sono da attribuirsi a molti ricercatori e si possono far risalire al 1921 con i lavori di A. W. Hull. All`Università di Birmingham si distinsero nel 1939 J. T. Randal e H. A. H. Boot per i risonatori “a buco di chiave”.
Tutte le ricerche comunque proseguirono principalmente al M. I. T. di Boston.
Il magnetron è essenzialmente un diodo a vuoto a catodo caldo, immerso in un campo magnetico generato da un magnete permanente.
L`anodo è fatto da una successione circolare di cavità che circondano il catodo, le cui forme erano dette in gergo “a buco di chiave” o “a sole nascente”.
Nei magnetron impiegati negli odierni forni a microonde le cavità sono di forma radiale, molto semplici. Il catodo è cilindrico ad accensione indiretta. L`uscita in radiofrequenza, posta in una delle cavità, è un filo collegato ad un cavo coassiale o a una guida d`onda.
Data la complessità dei fenomeni che avvengono nel magnetron durante il suo funzionamento, per darne una semplice spiegazione si può ricorrere ad una analogia, tanto suggestiva quanto azzardata, con l`acustica.
Come il vento, soffiando sulle bocche di una successione di canne d`organo uguali, le mette in vibrazione, producendo una nota musicale, così nel magnetron un particolare vento di elettroni riesce a creare una risonanza elettromagnetica in tutte le cavità come se fossero una sola cavità.
Questo vento vorticoso di elettroni, usciti dal catodo, viene creato da un gioco preciso tra il campo elettrico esistente tra il catodo e l`anodo e il campo magnetico della calamita.
Altrettanto complessi e affascinanti sono i modi di risonanza della cavità.
Questo magnetron si usava nei trasmettitori radar e, come si è detto, è stato donato al Montani.
Bibliografia.
G. Dilda, Microonde, Levrotto & Bella Torino 1956, da cui sono tratte le figure.
Il Prof. Giuseppe Dilda aprì la specializzazione di radiotecnica nel 1930 e insegnò al Montani fino al 1934.
G.B. Collins, Microwave magnetrons, Radiation Laboratory Series, Mc Graw Hill 1948.
Nota: nell`inventario D del 1937, in data 8 maggio 1940 al n° 984 risulta l`acquisto di un magnetron Philips dalla ditta Radio di Milano, ma non se ne trova traccia. Ciò indica come l`Istituto Montani seguisse da vicino l`evoluzione scientifica e tecnologica.
Il magnetron è esposto al Museo MITI su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Daniele Maiani, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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