¿Qué causa la pérdida de energía 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' se pueda 'modular'. Los mecanismos de descomposición 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 "usa" durante la vida útil del tubo, pero su eficacia puede disminuir].

Wikipedia - Hot Cathode Incluye:

• Para mejorar la emisión de electrones, los cátodos generalmente se tratan con 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 toriados no tratados que se usaron en los primeros tubos de vacío (llamados "emisores de luz brillante") tuvieron que calentarse a 2500 ° F (1400 ° C), al calor, para producir suficiente emisión termoiónica para su uso, mientras que los cátodos revestidos modernos producen mucho más Los electrones a una temperatura determinada, por lo que solo tienen que calentarse a 800–1100 ° F (425–600 ° C).

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Dos respuestas SE EE relacionadas

aquí y aquí

Obtuve 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 los magnetrones para el radar, creo que todavía se aplica ya que el principio de operación es el mismo.

También se menciona que la potencia de RF reflejada de nuevo 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 estés tratando de calentar.

Se puede encontrar más información interesante 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 cocción cavidad, 3) voltaje de línea constante demasiado bajo o demasiado alto, 4) ajuste de fase incorrecto, ... 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 onda, 8) operación fallida del agitador ".

(Eliminé algunos factores que no afectan directamente a la vida útil del tubo magnetrón).