¿Qué es un girotrón?
Un girotrón es una forma de tubo de electrones o tubo de vacío que a menudo se conoce como un maser de resonancia de ciclotrón debido al hecho de que uno de sus usos más frecuentes es en la investigación física de alta energía en los ciclotrones. La ventaja que ofrece un girotrón es que puede generar enormes cantidades de energía de radiofrecuencia (RF) en el rango de megavatios a longitudes de onda muy pequeñas de solo unos pocos milímetros, lo que no es posible para los tubos de vacío estándar. El proceso puede generar una enorme cantidad de calor, que puede usarse para la cerámica de sinterización o el plasma de calor en los reactores de investigación de fusión. Los girotrones también se emplean directamente en imágenes de resonancia magnética nuclear (RMN) para observar los efectos mecánicos cuánticos a nivel atómico o en microscopía de resonancia magnética (MRI) para diagnósticos médicos.
El principio de la energía ciclaTrones de la energía ciclaTrones de los primeros. Por inyectiLas corrientes de electrones Ng en el campo electromagnético de un ciclotrón con igual frecuencia, se observó un efecto conocido como inestabilidad de masa negativa. La corriente de electrones tenderá a agrupar desde un radio de Gyroradius o Larmor estándar, lo que hace que los electrones desaceleren y liberen energía cinética en el proceso como energía de radiofrecuencia de longitud de onda milimétrica o radiación.
.Las energías de resonancia de ciclotrón de electrones tempranos demostraron el potencial de calentar plasmas en la investigación de fusión, pero la tecnología y la comprensión científica para crear un sistema de girotrón que era de manera confiable capaz de esto no se convirtió en una ciencia madura hasta la primera década del siglo 21
st . A medida que avanzaban la ciencia y la tecnología, las aplicaciones de girotron se dividen en sistemas de megavatios de alta energía para la investigación de fusión y sistemas de baja energía de 10 a 1,000 vatios para la espectroscopía de RMN. Donde los dispositivos producen tRadiación de Erahertz En el rango de 100 Gigahertz a 1 Terahertz, se utilizan en aplicaciones industriales como diagnósticos de plasma y calentamiento de alta temperatura de compuestos cerámicos. La investigación en Japón también ha aumentado la eficiencia de los dispositivos de giro de giro de rango medio de alta potencia en un 50% a partir de 1994 mediante el uso de un convertidor de modo integrado para convertir de manera más eficiente la energía del haz de electrones en calor.
Dado que un girotrón es una forma de amplificación de microondas mediante la emisión estimulada del dispositivo de radiación (MASER) o láser de electrones libres que genera campos electromagnéticos, tiene cierta similitud con el principio detrás de cómo funciona un horno de microondas estándar. Se puede operar un girotrón portátil en una variedad de frecuencias típicamente de 2 a 235 gigahertz, y esto los hace dispositivos útiles para sistemas de armas no letales a los que el ejército estadounidense se refiere como tecnología del sistema de negación activa (ADS). Un dispositivo ADS basado en un girotrón puede ser dirigido a los seres humanos con el efecto de que calienta el agua MOlecules debajo de la piel sin causar daño permanente al tejido. Esto actúa como un campo disuasorio que tiene aplicaciones teóricas en el control de la multitud para evitar disturbios, o para evitar que los soldados o civiles enemigos se acercan a las instalaciones militares y a los aviones caídos.