Un magnetron cu cavitate este un tip de tub vid care generează microunde, care sunt unde radio cu lungime de undă scurtă. Fluxurile de electroni sunt manipulate de câmpuri magnetice, provocând o emisie de microunde. Primul magnetron cu cavitate a fost dezvoltat de doi fizicieni britanici în 1940 și a condus la dezvoltarea unităților radar portabile. Astăzi, aceste dispozitive sunt încă folosite în echipamentele radar și ca generatoare de unde electromagnetice pe care le folosește fiecare cuptor cu microunde pentru a găti alimente.
Un catod este montat în centrul unui anod gol în formă de cilindru. Cavitatea centrală, care este, de asemenea, în formă de cilindru, este conectată la alte cavități mai mici din peretele exterior al cilindrului și un magnet mare este montat la fiecare capăt. Câmpurile magnetice fac ca electronii să treacă în spirală în jurul catodului în timp ce se deplasează spre anod, mai degrabă decât să se deplaseze în linie dreaptă. Interacțiunea fluxului de electroni cu câmpul magnetic determină un câmp de rezonanță electrică în cavitățile din peretele exterior al cilindrului, care emite microunde. Un magnetron cu cavitate poate fi proiectat astfel încât să emită microunde cu o frecvență dorită.
Dezvoltarea magnetronului cu cavitate a fost una dintre cele mai importante progrese tehnologice din secolul al XX-lea. Implementarea sa a permis ca unitățile radar portabile să fie montate pe nave și avioane, precum și să facă radarele de la sol mult mai eficiente și mai eficiente. Această tehnologie radar îmbunătățită este recunoscută pe scară largă pentru că a oferit Aliaților un avantaj semnificativ față de puterile Axei în această zonă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.
În 2011, magnetronii cu cavitate sunt încă utilizați pe scară largă pentru sistemele radar, deși tehnologiile mai noi care folosesc transmițătoare alternative încep să le înlocuiască. Acest lucru se datorează faptului că însăși natura câmpurilor electrice oscilante care emit microunde îngreunează reglarea acestora la benzi de frecvență înguste precise, precum și altor considerente, cum ar fi apropierea umană de radiații electromagnetice puternice atunci când aceste sisteme sunt montate în avioane și nave navale. Sistemele radar existente nu sunt în general înlocuite sau modernizate și, din acest motiv, magnetronii cu cavitate vor continua să fie în funcțiune în echipamentele radar timp de mulți ani sau chiar decenii.
Cuptoarele cu microunde folosesc magnetroni cu cavitate, deși mult mai mici și mai puțin puternice decât cele folosite pentru echipamentele radar. Într-un cuptor cu microunde, cuptorul cu microunde este direcționat în cutia de gătit și sunt distribuite printr-un difuzor, care ajută alimentele să se gătească mai uniform. Majoritatea cuptoarelor cu microunde folosesc un magnetron cu cavitate care emite maximum 2500 de wați sau cam asa ceva în cazul modelelor comerciale mari, în timp ce magnetronii cu cavitate foarte puternici utilizați pentru aplicații radar pot produce milioane de wați.