История
Термин «магнетрон» был предложен Альбертом Халлом, который в 1921 году впервые опубликовал результаты теоретических и экспериментальных исследований работы прибора в статическом режиме и предложил ряд конструкций магнетрона. Генерирование электромагнитных колебаний в дециметровом диапазоне волн посредством магнетрона открыл и запатентовал в1924 чехословацкий физик А. Жачек.
Действующие магнетронные генераторы радиоволн были созданы независимо и почти одновременно в трёх странах: в Чехословакии (Жачек, 1924 г.), в СССР (А. А. Слуцкин и Д. С. Штейнберг, 1925 г.), в Японии (Окабе и Яги, 1927 г.).
Французский учёный Морис Понт с сотрудниками из парижской фирмы «КСФ» в 1935 году создали электронную лампу с вольфрамовым катодом, окружённым резонаторными анодными сегментами. Она была предшественницей магнетронов с резонаторными камерами.
Конструкция многорезонаторного магнетрона Алексеева — Малярова, обеспечивающего 300-ваттное излучение на волне 10 сантиметров, созданного в 1936-39 гг., стала известна мировому сообществу благодаря публикации 1940 г. (Alexeev Н. F., Malyarov Д. Е. Getting powerful vibrations of magnetrons in centimeter wavelength range // Magazine of Technical Physics. 1940. Vol. 10. No. 15, P. 1297—1300.).
Своим появлением на свет многорезонаторный магнетрон Алексеева — Малярова обязан радиолокации. Работы по радиолокации были развернуты в СССР почти одновременно с началом радиолокационных работ в Англии и США. По признанию зарубежных авторов, к началу 1934 года СССР продвинулся в этих работах более, чем США и Англия. (Brown, Louis. A Radar History of World War II . Technical and Military Imperatives. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1999. ISBN 0-7503-0659-9.)
Большое значение для аппаратуры радиообнаружения имели работы по созданию многорезонаторных (многосегментных) магнетронов сантиметрового диапазона, выполненные инженерами института Н. Ф. Алексеевым и Д. Е. Маляровым по указаниям и собственноручным эскизам М. А. Бонч-Бруевича и под его руководством, послуживших прототипами современных многорезонаторных магнетронов в СССР и в других странах. Так, в августе 1936 г. эти инженеры впервые достигли обнадёживающих результатов при испытании стеклянного магнетрона с вольфрамовым катодом и четырёх-резонаторным анодным блоком из листового тантала. На волне 9 см было получено около 10 Вт колебательной мощности в непрерывном режиме. В сентябре 1936 г. Н. Ф. Алексеев и Д. Е. Маляров начали разработку многорезонаторных магнетронов с медными анодными блоками, охлаждаемыми проточной водой. В марте–апреле 1937 г. эти магнетроны отдавали на волне 9 см около 300 Вт колебательной мощности в непрерывном режиме при к.п.д. 20 %. На основе опыта с разборными магнетронами в конце 1937 г. было изготовлено несколько экземпляров магнетронов с вольфрамовым катодом, у которых в анодных блоках имелось четыре резонатора типа щель – отверстие. При работе в непрерывном режиме эти магнетроны отдавали около 120 Вт колебательной мощности с к.п.д. до 22,5%. Аналогичные магнетроны с четырьмя резонаторами были разработаны этими же инженерами на волны: 1; 2,5; 5 и 7,5 см. Таким образом, в 1937–1938 гг. Н. Ф. Алексеев и Д. Е. Маляров под руководством М. А. Бонч-Бруевича создали серию многорезонаторных магнетронов для сантиметрового диапазона (Моurоmtsееff J. Е. Proc. Natl.-Electr. Conf., 1945, № 33, p. 229 – 233.).
В 1940 британские физики Джон Рэндалл (англ. John Randall) и Гарри Бут (англ. Harry Boot) изобрели резонансный магнетрон[1]. Новый магнетрон давал импульсы высокой мощности, что позволило разработать радар сантиметрового диапазона. Радар с короткой длиной волны позволял обнаруживать более мелкие объекты. Кроме того, компактный размер магнетрона привёл к резкому уменьшению размеров радарной аппаратуры[3], что позволило устанавливать её на самолетах.
Явление перестройки частоты магнетрона напряжением впервые обнаружили в 1949 американские инженеры Д. Уилбур и Ф. Питерс. Магнетрон, настраиваемый напряжением, или митрон — генераторный прибор магнетронного типа, рабочая частота которого в широком диапазоне изменяется пропорционально анодному напряжению.
Начиная с 1960-х годов магнетроны получили применение в СВЧ-печах для домашнего использования.