Điều gì gây ra sự mất điện trong suốt vòng đời của một máy phát cao tần?

Sức mạnh của từ tính giảm dần theo thời gian . Mặc dù không đáng chú ý đối với hầu hết các ứng dụng của người tiêu dùng (Thời gian tồn tại 2000 giờ sẽ kéo dài hơn 20 năm nếu thiết bị chỉ được sử dụng 15 phút mỗi ngày), đây là một vấn đề trong các tình huống công nghiệp.$^1$

Điều gì gây ra sự mất điện này? Điều tốt nhất tôi có thể tìm thấy là "sự suy giảm catốt" nhưng tôi vẫn không hiểu điều này nghĩa là gì (cơ chế nào thực sự đang diễn ra để "làm suy giảm" cực âm?) Và nếu đây thực sự là nguyên nhân duy nhất mất mát.

Tôi quen thuộc với các thiết bị bán dẫn, và trong những trường hợp đó, hiệu suất suy giảm có thể được quy cho các yếu tố như di chuyển điện tử, tiêm chất mang nóng, khuếch tán các chất dẫn xuất theo thời gian, v.v ... Nhưng một từ trường dường như là rất ' 'đơn giản' 'xây dựng cơ học, và lớn đối với chất bán dẫn, do đó tôi không thể tưởng tượng những tác động đó gây ra vấn đề ở đây ...

$^1$ Lãnh đạo trong tạp chí Microwaves, Microwaves & RF, 2018, trang 13-14

Magnetron là một "ống chân không".
Một giới hạn về tuổi thọ của ống chân không là độ phát xạ catốt - khả năng cung cấp điện tử cho 'ống' để 'điều chế'. Các cơ chế phân rã có thể phức tạp nhưng một xấp xỉ đầu tiên liên quan đến sự sẵn có của các vật liệu giải phóng các electron và hoạt động của các khí vi lượng trên bề mặt catốt. [Vật liệu thường không được "sử dụng hết" trong suốt vòng đời của ống nhưng hiệu quả của nó có thể suy giảm].

Wikipedia - Hot Cathode Bao gồm:

• Để cải thiện sự phát xạ điện tử, catốt thường được xử lý bằng hóa chất, hợp chất của kim loại có chức năng làm việc thấp. Chúng tạo thành một lớp kim loại trên bề mặt phát ra nhiều electron hơn. Các catốt được xử lý đòi hỏi diện tích bề mặt ít hơn, nhiệt độ thấp hơn và ít năng lượng hơn để cung cấp cùng một dòng catốt. Các sợi vonfram thori chưa được xử lý được sử dụng trong các ống chân không ban đầu (được gọi là "nguồn phát sáng") phải được làm nóng đến 2500 ° F (1400 ° C), nóng trắng, để tạo ra phát xạ nhiệt đủ để sử dụng, trong khi các catốt được phủ hiện đại tạo ra nhiều hơn các electron ở nhiệt độ nhất định, do đó chúng chỉ phải được nung nóng đến 800 cạn1100 ° F (425 điều600 ° C).

Liên quan:

Hai câu trả lời SE EE liên quan

đây và đây

Tôi có một lý do có thể từ bài viết này :

"Mỗi cực âm của Magnetron có một lớp phủ đặc biệt để tăng cường hiệu suất. Theo thời gian vật liệu này được tiêu thụ trong quá trình hoạt động bình thường."

Mặc dù bài báo đó đề cập đến từ trường cho radar, tôi nghĩ nó vẫn được áp dụng vì nguyên tắc hoạt động là như nhau.

Nó cũng được đề cập rằng năng lượng RF phản xạ trở lại từ tính có tác dụng bất lợi. Trong lò vi sóng, rất nhiều phản xạ xảy ra vì không phải tất cả các sóng đều bị hấp thụ bởi bất cứ thứ gì bạn đang cố gắng làm nóng.

Đọc thú vị hơn có thể được tìm thấy ở đây :

"Tuổi thọ thông thường của ống từ tính là khoảng 2000 giờ hoạt động. Một số yếu tố có thể làm giảm tuổi thọ của từ tính là: 1) hoạt động không tải, 2) hoạt động với quá nhiều kim loại trong khoang nấu, 3) điện áp đường dây luôn luôn quá thấp hoặc quá cao, 4) pha không đúng, ... 6) hoạt động liên tục ở giới hạn trên của khả năng chịu nhiệt do lưu thông không khí không đủ, 7) tắc nghẽn trong hướng dẫn sóng, 8) hoạt động máy khuấy không thành công. "

(Tôi đã loại bỏ một số yếu tố không ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của ống từ).