Det hende i dei dagar då eg framleis hadde eit kontor. Ein representant frå Store norske leksikon (snl.no) kom på umeld vitjing. Han hadde høyrt hjå professorar ved Universitetet i Bergen at eg kunne skriva.

Eg sa at eg nok ikkje hadde ein stil som passa for eit leksikon, men han gav seg ikkje. Eg skreiv under. Eg tenkte i mitt stille sinn at det kunne jo vera greitt å ha det på CV-en, sjølv om eg ikkje produserte noko som helst.

No har eg nettopp fått løna frå snl.no – 0 kroner. Akkurat som fortent. Rett etterpå kom eit e-brev frå han i snl.no. Han minte meg på at eg hadde lova å skriva om magnetron. Kva veit han om at det rippar opp gamal skam?

Då eg byrja yrkeskarrieren min i 1984, vart eg sett til å samarbeide med Erik Mack, som hadde vore teknikar i England under krigen. Han fortalde spanande historier om utviklinga av radar og om magnetron, som produserte det høgfrekvente radarsignalet.

Nokre år etter at Erik Mack døydde, ynskte eg å skriva ei hyllest til han og magnetronet. Eg vart refusert då bladstyrarane i Fra Fysikkens Verden peikte på at eg ikkje hadde forstått verkemåten til magnetronet. Dei hadde sjølvsagt rett, men dei kunne jo ha hjelpt meg med å få det rett.

Er det så pinleg å ikkje forstå korleis magnetronet verkar? Nei, det er noko av det mest avanserte innan elektriske komponentar. Magnetron har me overalt. Dersom du har ein mikrobylgjeomn, så finn du eit magnetron inni den.

No har eg lese lærebøker, tråla internettet og sett ei rekkje YouTube-videoar. Er du klar til å forstå? Magnetronet er eit radiorøyr av typen diode som har ein anode (+) og ein katode (-). Magnetronet er laga av metall, i motsetning til andre typar radiorøyr som vart laga av glas og tømde for luft. Magnetronet er det siste radiorøyret me finn i forbrukarelektronikk. 

Mellom pluss og minus på magnetronet vert det sett ei likespenning på mange tusen volt. Katoden vert varma opp slik at elektron riv seg laus på grunn av tilført termisk energi. Desse lausrivne elektrona vil akselerera mot anoden, og elektron som endrar fart, sender ut energi i form av elektromagnetiske bylgjer. For at elektrona skal vera lengst mogleg tid i holrommet mellom katode og anode, vert det brukt keramiske magnetar som bøyer av elektrona. Avbøying er også akselerasjon og syter for at elektrona gjev frå seg endå meir energi.

Dei elektromagnetiske bylgjene som vert sende, kjem på alle frekvensar. For å få ynskt frekvens vert det laga ei rekkje holrom i anoden. Når elektrona fer langs overflata til anoden, vert elektron i anoden skubba attende slik at anoden vert lokalt positiv der elektronstraumen fyk forbi. Ved holromma til anoden vil ein då få overvekt av positive ladningar på eine sida og negative ladningar på andre sida. Dette vil påverka korleis elektrona vil gå frå katode til anode. Ein vil få skyer av atom som sviv rundt som skovlhjul, slik at ein får mest energi på den ynskte frekvensen. 

Då står det berre att å henta ut energien. Sidan alle holromma er kopla saman, svingar dei med same frekvens, og det er difor nok å hente ut energien frå eitt holrom. Ved låge frekvensar som ein til dømes har i ein mikrobylgjeomn, 2,4 GHz, vert det brukt ei sløyfeantenne. Magnetronet i ein mikrobylgjeomn har ein verknadsgrad på om lag 50 prosent. Helvta vert energi til elektromagnetiske bylgjer, og resten vert varme. Ved høgare frekvensar, som i radarar, leiar ein ut energien via ein holleiar.

Kvifor brukar mikrobylgjeomnen høgfrekvent energi? Vel, vassmolekyla i maten svingar villig vekk på den frekvensen og syg opp energien levert av magnetronet. Når dei støyter borti andre delar av maten, vert han varm. Varmeleiing syrgjer dinest for at varmen spreier seg jamt i maten.

Oppfinninga er endå eit døme på serendipitet, eller flaks på godt norsk. Far til mikrobylgjeomnen, ingeniøren Percy Spencer, oppdaga i 1945 tilfeldigvis at sjokoladen han hadde i lomma, smelta då han arbeidde med ein radar.

Radarantenna på B-24 Liberator-bombeflyet. Ho var plassert i buken på flyet og gjorde livet surt for mang ein tysk ubåt. Meir enn 93 ubåtar vart søkkte av B-24-fly i Nord-Atlanteren.

Kjelde: acesflyinghigh.wordpress.com

Kvifor treng radarar høg frekvens? For å «sjå» detaljar. Under siste verdskrigen plaga tyske ubåtar allierte konvoiar. Med flyborne radarar på 3 GHz, som har ei elektromagnetisk bylgjelengd på 10 centimeter, kunne ein sjå sjølv periskopa på tyske ubåtar. Til slutt vart tapet av ubåtar så stort at problemet vart løyst. 

«Åtvaring! Å plukka elavfall er ulovleg.» Eg fnyser og hoppar over gjerdet til Elkjøp. Eg tek med meg ein mikrobylgjeomn. Alt er lov i kunnskapens teneste. På labben på Høgskulen på Vestlandet vert omnen dissekert. Med omvend ingeniørkunst lærer me korleis han verkar. Nokre timar seinare sit me med ein haug elektriske komponentar og eit krinsskjema. Ingen gleder i livet er større enn den å forstå.

Per Thorvaldsen

pth@hvl.no