Ho nominato spesso il MAGNETRON, in questa pagina cercherò ti spiegare cosa è.

Il Magnetron è una valvola molto particolare, sfrutta il comportamento degli elettroni che attraversano in un campo elettrico perpendicolare a un campo magnetico. Semplice vero? forse non tanto.

La figura rappresenta lo spaccato di un MAGNETRON, vi ricorda qualcosa? Forse in tamburo di una pistola Colt? Infatti.
Sembra che per la costruzione del primo MAGNETRON, in Inghilterra nel 1939, sia stato usato proprio il tamburo di una colt. Non so se sia vero oppure una leggenda, ma, visto la forma, non mi stupirei se fosse vero.

Torniamo al MAGNETRON, esso è composto da un anodo costituito da un blocco di rame (indicato con [1] nella figura) al cui interno sono stati tagliati dei fori (2) e delle fessure (3) Questi fori e fessure funzionano come circuiti risonanti LC, dove il foro sostituisce l'induttanza L e la fessura sostituisce la capacità C. Dalle dimensioni di queste fessure e fori (detti anche "cavità risonanti") dipende la frequenza di oscillazione del MAGNETRON.
Il catodo (4) è composto da un grosso cilindro ricoperto da uno strato di ossido, che, una volta riscaldato, emette elettroni. Le dimensioni del catodo devono essere abbastanza grandi per poter resistere alle alte temperature raggiunte durante il funzionamento. Queste temperature sono causate dalla ricaduta di elettroni di ritorno che a loro volta producono anche un'emissione secondaria di elettroni. Per diminuire la temperatura del catodo, durante l'oscillazione del magnetron, si diminuisce la potenza di riscaldamento dello stesso.
Quando il MAGNETRON viene alimentato si produce all'interno dello spazio di interazione (5) un campo elettrico continuo che va dal catodo all'anodo, perpendicolarmente al piano della figura è presente un campo magnetico, che attraversa lo spazio di interazione (5) parallelamente al catodo e perpendicolarmente al campo elettrico continuo.
Nello spazio di interazione (5) gli elettroni interagiscono con il campo elettrico continuo e con il campo magnetico in maniera tale da erogare energia tale da generare un campo RF.
Non conosco esattamente gli effetti fisici che provocano l'emissione di energia da parte degli elettroni ma credo che l'effetto sia causato dall'accelerazione degli elettroni causata dal campo elettrico e dalla successiva perdita di velocità causata dal campo magnetico, una volta aver perso sufficiente velocità, gli elettroni vengono di nuovo accellerati dal campo elettrico per essere di nuovo rallentati dal campo magnetico e cosi via. Durante il rallentamento gli elettroni perdono energia cinetica, ed è questa energia cinetica persa che genera il campo RF.
La potenza RF viene estratta mediante un'antenna (detta LOOP) posta in una cavità (6) oppure collegando direttamente una cavità ad una guida d'onda.
Sono presenti anche degli anelli metallici chiamati "straps" il cui scopo è di aumentare la stabilità e l'efficienza del MAGNETRON.

Il MAGNETRON ha il pregio di generare un segnale ad alta frequenza (microonde) e di alta potenza con un solo dispositivo, ma ha il difetto di essere poco stabile in frequenza. Questa scarsa stabilità è causata dal fatto che la frequenza generata dipende dalle dimensioni delle cavità quindi una variazione di temperatura può causare la dilatazione o il restringimento del blocco di rame che costituisce anodo, per cui variano anche le dimensioni delle cavità e quindi la frequenza.
L'aggiustamento o regolazione della frequenza può essere eseguito agendo su una specie di soffietto metallico che varia le dimensioni delle cavità e quindi la frequenza.
Naturalmente, come una qualsiasi valvola, l'interno del MAGNETRON è sotto vuoto,e quindi tutti i collegamenti con l'esterno devono essere perfettamente a tenuta d'aria.