[요약] 고출력 2극 진공관으로 강한 극초단파 전자기파를 만들어내는 진공관 마그네트론 발진기(Magnetron oscillator)는 전기장과 자기장이 서로 수직으로 인가되는 교차장(Crossed field)이 존재하는 고진공속에서 발생된 전자빔(Electron beam)의 전기에너지를 고출력 전자기파(Electromagnetic wave) 에너지로 변환하여 방사하는 고효율, 고출력의 전자기파 발생장치다. 마그네트론 발진기는 1930년대 최초로 고안되었고, 제2차 세계대전을 기점으로 레이더(Radar) 응용을 위해 영국과 미국을 중심으로 본격적으로 연구개발 되었으며, 그 후 전자기파의 정보 전달과 에너지 전달의 특성을 이용한 산업, 국방, 의료, 환경, 과학, 에너지 분야 등에 응용되어 다양하게 사용되고 있다. 마그네트론 발진기는 전자빔을 발생시키는 음극(Cathode)과 일정한 동작주파수를 갖는 공진회로(Resonator), 그리고 공진회로에서 발생된 전자기파를 외부로 방사시키기 위한 안테나 구조를 갖는 출력부로 구성되어 있다. 음극과 양극 (Anode) 사이에 인가된 DC전압에 의한 전기장과 축 방향으로 인가된 자기장에 의하여, 음극에서 발생된 전자빔은 로렌츠 힘 (Lorentz force)에 의해 각 방향으로 회전운동을 하게 된다. 이때, 회전 운동하는 전자빔은 공진회로와 특정 주파수에서 공진이 일어나고, 이후 AC 성분을 갖게 된다. 이러한, 전자빔이 갖는 AC 성분에 의하여 공진회로 안에서 동작주파수를 갖는 전자기파가 발생되고, 발생된 전자기파는 안테나로 구성된 출력부를 통해 외부로 방사된다. 마그네트론 발진기에서 발생되는 전자기파의 주파수는 공진을 일으키는 조건에 따라 마이크로파(Microwave) 대역부터 테라헤르츠파(Terahertz wave) 대역까지의 전자기파를 발생시킬 수 있다. 마그네트론 발진기의 응용 분야는 동작 주파수와 출력에 따라 여러 분야에 상용된다. 915 MHz : 마그네트론 발진기를 이용한 대형식품 조리/해동을 위한 산업용 해동/가열 시스템, 마이크로파 플라스마 토치 2.45 GHz : 대역의 마그네트론 발진기를 적용한 전자레인지(Microwave oven), 플라스마 조명장치, 반도체 공정장비, 의료용 가속기 9.5 GHz와 35 GHz : 선박, 기상, 항공용 레이더 응용. 또한, 최근에는 Pulsed DNP(Dynamic Nuclear Polarization)을 위한 전자스핀공명(Electron spin resonance) 응용과 보안 검색용 이미징을 위하여 테라헤르츠파(Terahertz wave) 대역의 마그네트론 발진기의 개발 및 응용이 연구되고 있다. 전자레인지의 응용은 마그네트론 발진기에서 발생된 마이크로파 에너지를 이용하여 음식 등을 가열하는 것은 유전체를 가열하는 원리가 적용된 것이다. 전자레인지에 이용되는 마그네트론이 현재 대량생산되는 유일한 진공관이다.