Bereich: Technik  
     
     

Gryotron

Das Gryotron (Gryomonotron) stellt heute im Jahr 2006 den leistungsfähigsten Mikrowellenoszillator dar. Die heute üblichen Gryotrons sind in der Lage im Frequenzbereich zwischen 5 und 150 GHz eine Mikrowellenleistung von mehreren Megawatt zu erzeugen. Bei der Nutzung der harmonische Oberwellen können Leistungen von einigen Watt bis zu Frequenzen im Terahertzbereich entnommen werden. Gryotrons werden als konventionelle Festfrequenz-Gryotrons, durchstimmbare Gryotrons und Koaxilagryotrons hergestellt. Entsprechend vielseitig sind die Einsatzfelder von Gryotrons. So werden sie bei Frequenzen um 30 GHz und vergleichsweise geringer Leistung zum Sintern von Keramikwerkstoffen verwendet. Die leistungsfähigsten Modelle mit Leistungen über 1 MW finden in der Kerfusionsforschung zur Mikrowellenheizung von Plasma ihren Einsatz.

Das Gryotron ist eine Laufzeitröhre deren Funktionsprinzip auf der Elektronen-Zyklotron-Maser-Instabilität beruht. Das Gryotron besteht aus einer Elektronenkanone die einen Elektronenstrahl erzeugt, der bereits an der Erzeugungsstelle durch ein Magnetfeld geleitet wird. Innerhalb des Strahls werden die Elektronen durch den Magentfeldeinfluss auf spiralförmigen Bahnen geführt, ehe sie in den von einem axialen Magnetfeld durchfluteten Wechselwirkungsraum eintreten. Abhängig von der Phasenlage, in der sich die auf ihrer Schraubenbahn befindlichen Elektronen bewegen, werden diese bei Eintritt in den Wechselwirkungsraum beschleunigt oder abgebremst. Die durch die Phasensynchronisation innerhalb des Wechselwirkungsraums entstehende Mikrowellenenergie kann durch ein Fenster entnommen werden. Die Elektronen die Ihre Energie abgegeben haben werden langsamer, treiben nach außen und werden schließlich von der positiven Außenwand aufgenommen.