¿Qué causa la pérdida de potencia durante la vida útil de un magnetrón?

Un magnetrón es un "tubo de vacío".
Un límite en la vida útil del tubo de vacío es la emisividad del cátodo, la capacidad de proporcionar electrones para que el "tubo" "module". Los mecanismos de decaimiento pueden ser complejos, pero una primera aproximación se relaciona con la disponibilidad de materiales que liberan electrones y la acción de los gases traza en la superficie del cátodo. [El material generalmente no se "agota" durante la vida útil del tubo, pero su eficacia puede disminuir].

Wikipedia - cátodo caliente incluye:

• Para mejorar la emisión de electrones, los cátodos se suelen tratar con productos químicos, compuestos de metales con una función de trabajo baja. Estos forman una capa de metal en la superficie que emite más electrones. Los cátodos tratados requieren menos área de superficie, temperaturas más bajas y menos energía para suministrar la misma corriente de cátodo. Los filamentos de tungsteno toriado sin tratar utilizados en los primeros tubos de vacío (llamados "emisores brillantes") tenían que calentarse a 2500 °F (1400 °C), al rojo vivo, para producir suficiente emisión termoiónica para su uso, mientras que los cátodos revestidos modernos producen mucho más. electrones a una temperatura dada, por lo que solo tienen que calentarse a 800–1100 °F (425–600 °C).

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Esto me recuerda un poco a lo que sucede en los relojes de cesio y rubidio, donde el metal original se agotará lentamente a medida que se elimina durante el uso (aunque algunas personas tienen métodos documentados para "rejuvenecer" las referencias atómicas basadas en Rb). — Joren Vaes 21 jun.

Hay formas equivalentes de "rejuvenecer" o "reactivar" los tubos de vacío; opere el filamento un poco más cerca de la fusión (sin suministro de ánodo), de modo que parte del torio se difunda/migre a la superficie. Qué tan efectivo es, no puedo decirlo – Brian Drummond 21 jun.

Hace mucho tiempo, se podían comprar "refuerzos" para tubos de TV que contenían un autotransformador para aumentar ligeramente el voltaje del filamento y obtener un poco más de "empuje" de los tubos que se desvanecen.

Un "truco" similar puede incluso funcionar en un magnetrón, por un tiempo. 2

Un número aquí

Y un ejemplo:

• Abrillantador de tubo de imagen de televisión vintage con aislamiento Antronic IB-680. NOS. Esto es para CRT de color redondo de 70 grados. Creo que incluye 21FJP22, 21FBP22, 21FKP22, etc. CRT de color redondo de las décadas de 1960 y 1970. 14 pines De acuerdo con la caja: Restaura la calidad de la imagen en color Corrige los cortocircuitos de cátodo a filamento Ilumina la imagen en color

Imagen de aquí

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Tengo una posible razón de este artículo :

"Cada cátodo de magnetrón tiene un revestimiento especial para mejorar el rendimiento. Con el tiempo, este material se consume durante el funcionamiento normal".

Aunque ese artículo trata sobre magnetrones para radar, creo que todavía se aplica ya que el principio de funcionamiento es el mismo.

También se menciona que la potencia de RF reflejada en el magnetrón tiene un efecto perjudicial. En un horno de microondas, se producen muchos reflejos, ya que no todas las ondas son absorbidas por lo que esté tratando de calentar.

Más lecturas interesantes se pueden encontrar aquí :

"La vida útil típica de un tubo de magnetrón es de aproximadamente 2000 horas de funcionamiento. Algunos factores que pueden disminuir la vida útil de un magnetrón son: 1) funcionamiento sin carga, 2) funcionamiento con demasiado metal en la cavidad de cocción, 3) voltaje de línea consistentemente demasiado bajo o demasiado alto, 4) fase incorrecta, ... 6) operación continua en el límite superior de su tolerancia al calor debido a una circulación de aire inadecuada, 7) obstrucción en la guía de ondas, 8) operación fallida del agitador".

(Eliminé algunos factores que no impactan directamente en la vida útil del tubo de magnetrón).

El vacío no es perfecto, por lo que los iones positivos que acechan en el "vacío" bombardean el cátodo y lo degradan también.

Una conjetura: los imanes pierden su poder con el tiempo y al calentarse. Los imanes son una parte integral de un magnetrón, por lo que tal vez se debiliten y reduzcan la potencia de salida.