글쓴이 : SOONDORI
고강도 RF 펄스를 방사하는 레이다 기술의 핵심 부품, ‘공동(空洞) 마그네트론’.
100mm 파장(=파장 대 주파수 공식에 넣어보면, 2997.92458hz=약 3Ghz)까지, 40,000W까지 강력한 펄스성 에너지를 방출하는 그 특수 부품이 2차 세계대전의 영국을 살렸다.
그 시점의 독일과 일본과 미국은, 1940년에 영국 버밍엄 대학의 John Randall과 Harry Boot가 만든 것 이상의 부품을 만들 수 없었다고 함. 그러므로 레이더의 성능은 영국제가 최고였고… 주야 수시로 날아오던 독일 폭격기를 원거리에서, 효과적으로 탐침하고 대응할 수 있었던 것.
(▲ 다큐멘터리에서 가끔 볼 수 있는 영국 방공망 레이더는 송전탑 모양이다. 주변 지형지물의 영향을 최소화하고, RF 펄스가 최대한 멀리 나갈 수 있게 높이를 최대한 키운 것. 그리고 회전하지 않음. RF는 당연히 360도 방사되지만, 관측자는 독일 쪽만 바라본다)
그 기술이 연합국인 미국으로 이전되고, 훗날 전자레인지의 핵심 부품으로 활용되면서 글로벌 Fast Food를 조장하는 기재로 작용한다.
참고로 영국 방공망 레이더의 핵심 개발자는, 증기 기관차로 유명한 제임스 와트의 손자인 로버트 왓슨-와트Robert Watson-Watt) 경이었다고. 1935년, 정부 지원을 받은 테스트 시스템으로 약 128km 떨어진 곳의 물체를 탐지.
대대손손 나라를 위해 큰일을 해낸 가문이 아닌가? 그에 더하여, “인티앰프 몇 W?”는 결국, 제임스 와트와 와트 가문을 상기하는 행위이니… 아무튼.
그러면… 동작 원리는?
공동 마그네트론은 자기장 통제와 입자 가속, 물리적 기재에 의한 발진 요소가 결합된 특수 3극 진공관이다. 1921년, 최초 발명자는 미국의 Albert W. Hull.
<Hull Cut-off Field>라는 어떤 포인트에서 3극 진공관이 돌변하여… 전자 방출 → 전자는 직진하려고 하지만, 로렌츠의 힘(Loren’s Force)이 작용하면서 원형 애노드 안에서 일부가 회전 → 전자 무한 가속 → 공동(Cavity)의 형상이 공진 회로로 작용 → 고주파 생성.
항상 원론 지향이라서 더 멋진 징~공관 포에버!
(출처 : https://www.researchgate.net/figure/Schematic-design-of-cavity-magnetron-as-high-energy-microwave-signal-generator_fig3_293332642)
(출처 : https://steemit.com/steemstem/@proteus-h/how-the-cavity-magnetron-works-the-vacuum-tube-that-powers-microwave-ovens-and-radar)
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