Co je to gyrotron?

Gyrotron je forma elektronové trubice nebo vakuové trubice, která je často označována jako cyklotron rezonance maser kvůli skutečnosti, že jedním z jeho nejčastějších využití je ve vysoce energetickém fyzikálním výzkumu v cyklotronech.Výhodou, kterou gyrotron nabízí, je to, že může generovat obrovské množství energie radiofrekvenční (RF) v rozsahu Megawatt při velmi malých vlnových délkách pouze několika milimetrů, což není možné pro standardní vakuové trubice.Tento proces může generovat obrovské množství tepla, které lze použít k slinované keramice nebo plazmě tepla ve fúzních výzkumných reaktorech.Gyrotrony se také přímo používají při zobrazování jaderné magnetické rezonance (NMR) pro pozorování kvantových mechanických účinků na atomové úrovni nebo v magnetické rezonanční mikroskopii (MRI) pro lékařské diagnózy.Padesátá léta, kdy byly poprvé studovány relativistické účinky elektronové energie v cyklotronech.Vstřikováním proudů elektronů do elektromagnetického pole cyklotronu se stejnou frekvencí byl pozorován účinek známý jako negativní hmotnostní nestabilita.Elektronový proud by měl tendenci se spojit ze standardního poloměru Gyroradius nebo Larmor, což by způsobilo, že elektrony zpomalují a uvolňují kinetickou energii v procesu jako milimetrová vlnová délka rádiové frekvenční energie nebo záření.Ve fúzním výzkumu, ale technologie a vědecké porozumění vytvoření gyrotronového systému, který byl spolehlivě schopný, se stal zralou vědou až do první dekády 21. století.Jak věda a technologie pokročila, gyrotronové aplikace se rozdělily do vysoce energetických megawattových systémů pro výzkum fúze a nízkoenergetické systémy 10 až 1 000 W pro spektroskopii NMR.Tam, kde zařízení produkují terahertzové záření ve 100 Gigahertz až 1 Terahertz, se používají v průmyslových aplikacích, jako je diagnostika plazmy a vysokoteplotní zahřívání keramických sloučenin.Výzkum v Japonsku také zvýšil účinnost středních rozsahu na vysoce výkonný gyrotronová zařízení o 50% od roku 1994 pomocí převodníku integrovaného režimu pro efektivněji převáděcí energii elektronového paprsku na teplo.

Protože gyrotron je forma mikrovlnné troubyAmplifikace stimulovaným emisím zařízení záření (MASER) nebo volným elektronovým laserem, který generuje elektromagnetická pole, má určitou podobnost s principem, jak funguje standardní mikrovlnná trouba.Přenosný gyrotron může být provozován v řadě frekvencí obvykle od 2 do 235 Gigahertz, což z nich činí užitečná zařízení pro neletální zbraňové systémy, které americká armáda označuje jako technologii aktivního popření (ADS).Zařízení ADS založené na gyrotronu může být zaměřeno proti lidským bytostem s účinkem, že zahřívá molekuly vody pod kůží, aniž by způsobovalo trvalé poškození tkáně.Toto působí jako odrazující pole, které má teoretické aplikace v kontrole davu, aby se zabránilo nepokojům, nebo aby zabránilo nepřátelským vojákům nebo civilistům v blížících se vojenských instalacích a sestřeleném letadle.