Ano ang isang Gyrotron?

Ang isang gyrotron ay isang form ng electron tube o vacuum tube na madalas na tinutukoy bilang isang cyclotron resonance maser dahil sa ang katunayan na ang isa sa mga madalas na paggamit nito ay nasa mataas na enerhiya na pananaliksik sa pisika sa mga cyclotrons.Ang bentahe na inaalok ng isang gyrotron ay maaari itong makabuo ng napakalaking halaga ng enerhiya ng dalas ng radyo (RF) sa saklaw ng megawatt sa napakaliit na haba ng haba ng mga haba lamang ng ilang milimetro, na hindi posible para sa mga karaniwang vacuum tubes.Ang proseso ay maaaring makabuo ng isang napakalaking halaga ng init, na maaaring magamit upang master ceramics o heat plasma sa fusion research reaktor.Ang mga gyrotrons ay direktang ginagamit din sa imaging nuclear magnetic resonance (NMR) na imaging para sa pag -obserba ng dami ng mga mekanikal na epekto sa antas ng atomic o sa magnetic resonance microscopy (MRI) para sa mga medikal na diagnosis.Noong 1950s, kapag ang mga relativistic na epekto ng enerhiya ng elektron ay pinag -aralan sa mga cyclotrons sa kauna -unahang pagkakataon.Sa pamamagitan ng pag -iniksyon ng mga daloy ng mga electron sa larangan ng electromagnetic ng isang cyclotron na may pantay na dalas, ang isang epekto na kilala bilang negatibong kawalang -tatag ay sinusunod.Ang stream ng elektron ay may posibilidad na mag -bunch nang magkasama mula sa isang pamantayang gyroradius o larmor radius, na nagiging sanhi ng mga electron na mabulok at ilabas ang kinetic energy sa proseso bilang milimetro na haba ng radyo na dalas ng enerhiya o radiation.Sa Fusion Research, ngunit ang teknolohiya at pang -agham na pag -unawa upang lumikha ng isang sistema ng gyrotron na maaasahan na may kakayahang ito ay hindi naging isang mature na agham hanggang sa unang dekada ng 21 siglo.Tulad ng advanced na agham at teknolohiya, ang mga aplikasyon ng Gyrotron ay nahati sa mga high-energy megawatt system para sa pagsasaliksik ng pagsasanib, at mababang enerhiya 10- hanggang 1,000-watt system para sa NMR spectroscopy.Kung saan ang mga aparato ay gumagawa ng terahertz radiation sa 100 gigahertz hanggang 1 terahertz range, ginagamit ang mga ito sa mga pang-industriya na aplikasyon tulad ng mga diagnostic ng plasma at mataas na temperatura ng pag-init ng mga ceramic compound.Ang pananaliksik sa Japan ay nadagdagan din ang kahusayan ng mid-range sa mga aparato na may mataas na kapangyarihan na gyrotron sa pamamagitan ng 50% hanggang sa 1994 sa pamamagitan ng paggamit ng isang pinagsamang mode converter upang mas mahusay na i-convert ang enerhiya ng beam ng elektron upang magpainit.

Dahil ang isang gyrotron ay isang form ng microwaveAng pagpapalakas sa pamamagitan ng stimulated emission ng radiation (MASER) na aparato o libreng electron laser na bumubuo ng mga electromagnetic field, mayroon itong pagkakapareho sa prinsipyo sa likod kung paano nagpapatakbo ang isang karaniwang microwave oven.Ang isang portable gyrotron ay maaaring mapatakbo sa isang hanay ng mga frequency na karaniwang mula 2 hanggang 235 Gigahertz, at ginagawa itong kapaki-pakinabang na aparato para sa mga hindi nakamamatay na mga sistema ng armas na tinutukoy ng militar ng US bilang teknolohiya ng Aktibong Denial System (ADS).Ang isang aparato ng ADS batay sa isang gyrotron ay maaaring ma -target laban sa mga tao na may epekto na pinapainit nito ang mga molekula ng tubig sa ilalim ng balat nang hindi nagiging sanhi ng permanenteng pinsala sa tisyu.Ito ay kumikilos bilang isang patlang