مگنترون نیز همانند دو لامپی که پیش از این توضیح داده شدند بر اساس فعل و انفعال بین الکترون‌ها و محفظه‌های رزونانسی عمل می‌کند. این لامپ را می‌توان جهت تولید امواج به صورت پالسی یا موج پیوسته با فرکانس 30 الی 600 مگاهرتز بکار گرفت. ساخت این لامپ‌ها به سادگی و با هزینه‌های پایین مالی (و با پذیرش محدودیت پایداری فرکانس!) امکان‌پذیر است.
به شکل زیر دقت کنید. مگنترون دارای یک بخش آند مسی است که در مرکز آن یک فلز گرم‌شونذده با توانایی بالای تامین الکترون قرار دارد. تعداد 8 تا 16 محفظه‌ی استوانه‌ای در اطراف کاتد و درون ساختار آند قرار دارد. فرکانس کاری مگنترون با توجّه به ابعاد این استوانه‌های قابل تعیین است.

تصویر


این محفظه‌ها در واقع همانند سلف و خازنی موازی عمل می‌کنند و لذا می‌توان آنها را در فرکانس خاصی تحریک کرد.

تصویر


کاتد در مرکز آند قرار می گیرد و درون آن یک گرم‌کننده قرار دارد. کاتد از موادی ساخته می‌شود که توانایی بالایی در آزاد کردن الکترون دارند به عنوان مثال می‌توان به باریم اکسید اشاره کرد. با گرم کردن کاتد الکترو‌ن‌های آن به آسانی خواهند توانسا از آن جدا شوند. در صورتی که میدانی قوی بین کاتد و اند بوجود آوریم الکترون‌ها قادر خواهند بود از کاتد جدا شده و به سمت آند حرکت کنند. در صورتی که الکترون ها از روبروی محفظه‌های رزونانسی حرکت داده شوند می‌توانند طی فعل و انفعالی الکترومغناطیسی محفظه‌ها را تحریک کرده به تولید امواج مایکرویوی باز دارند.

تصویر


امّا حرکت دادن الکترون‌ها از روبروی محفظه ها به خودی خود امکان پذیر نیست. الکترون‌های چابک و البته راحت‌طلب تمایل دارند کوتاه ترین مسیر را از کاتد به آند طی کنند نه اینکه حول کاتد بچرخند! به شکل زیر دقت کنید:

تصویر


می‌توان به کمک یک میدان مغناطیسی تولیدی توسط دو آهنربا به الکترون‌های آزاد شده از کاتد نیرو وارد کرد و آنها را وادار به چرخش حول کاتد کرد. اگر چنین نیرویی به الکترون ها وارد نشود الکترون‌ها مسیر آبی رنگ را طی خواهند کرد با افزایش شدت میدان الکترون‌ها به ترتیب مسیر سبز، بنفش، قرمز و نارنجی را طی خواهند کرد.

تصویر


با تنظیم مقدار شدت میدان مغناطیسی وارد بر الکترون‌ها می‌توان آنها را به حرکت در مسیری دلخواه (قرمز رنگ) وا داشت. در صورتی که الکترون‌ها این مسیر را طی کنند میدان‌های الکترومغناطیسی مشخص شده در شکل زیر تولید شده و امواج الکترومغناطیسی را تولید می‌کنند.

تصویر


الکترون‌ها در عبور از روبروی محفظه‌ها آنها را تحریک کرده و انرژی خود را از دست می‌دهند.

نکات تکمیلی:
1- استفاده غیر راداری:
اندازه بسیار کوچک مگنترون نسبت به کلایسترون و نیز ولتاژ راه اندازی پایین‌تر آن از مزیت‌های این لامپ محسوب می‌شود لذا از آن در اجاق‌های مایکرویو استفاده می‌شود. در این اجاق‌ها انرژی امواج مایکرویو به مولکول‌های مواد غذایی منتقل و سبب گرم شدن آنها می‌شود.

تصویر


2- توان: مگنترون‌ها توان متوسط تولیدی پایین و پیک توان بالایی ارائه می‌دهند. مگنترون VMS-1143 باند اس قادر به تولید توان پیکی برابر 3 مگاوات است.

3- عمر: یک مگنترون می‌تواند بین 5 الی 10 هزار ساعت عمر کند. گفته می‌شود مگنترون VMS-1143 50 هزار ساعت عمر دارد. این در حالی است که مگنترو‌ن‌های اولیه زمان خرابی تقریبی 200 ساعته داشته اند.

4- مضرات برای سلامتی: در بین مضرات فرضی که برای این لامپ ذکر شده یک مورد مورد اثبات شده است. می‌دانیم امواج RF تولیدی مگنترون قادر به گرم کردن اجسام هستند. در صورتی که ماده‌ای توانی بیش از حد قابل تحمل دریافت کند و نتواند به نحوی آنرا دفع کند در آن واکنش‌های شیمیایی رخ خواهد داد و ماهیت شیمیایی آن تغییر خواهد کرد. در بین اعضای بدن انسان قرنیه به علت عدم جریان خون در آن دارای حساسیت بالایی است، لذا در صورت مواجه شدن با امواج مگنترون آسیب‌پذیر است. کار کردن طولانی مدت با مگنترون ممکن است سبب بروز آب‌مروارید شود