Khái niệm cơ bản

Trong một ống chân không thông thường, các electron được phát ra từ một cathode đun nóng và bị thu hút vào anode. Các thành phần thường được sắp xếp đồng tâm, với cực âm ở trung tâm, có dạng hình trụ truyền thống. Trong ống chân không (van), dòng điện chỉ từ cực âm đến cực dương, mặc dù chức năng này thường được thực hiện bởi các diode. Một triode với mạng lưới cho phép kiểm soát dòng điện về độ lớn, và do đó cung cấp chức năng khuếch đại. Ý tưởng sử dụng một mạng lưới kiểm soát được cấp bằng sáng chế bởi Lee de Forest. Điều này dẫn đến các thí nghiệm với ống sử dụng từ trường thay vì điện. Trong trường hợp này ống được bố trí trong các hình thức của hai điện cực đồng tâm, đặc biệt với cực âm trong là một thanh kim loại ở trung tâm, và anode như một hình trụ xung quanh nó, sau đó được đặt giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa,sắp xếp sao cho từ trường được sắp xếp thẳng song song với trục của các điện cực.

Nếu không có từ trường, các electron sẽ chuyển động trực tiếp từ cực âm đến cực dương, hoạt động như một diode. Trong sự hiện diện của từ trường, các điện tử sẽ được trải qua một lực vuông góc với hướng chuyển động của chúng, theo quy tắc bàn tay trái. Trong trường hợp này, các electron sẽ đi theo một con đường cong giữa cathode và anode. Độ cong của các đường có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi hoặc từ trường, như trong một nam châm điện, hoặc bằng cách thay đổi điện thế giữa các điện cực.

Nếu diều chỉnh từ trường quá cao các electron bị buộc trở lại vào cathode, gây mất điện trong lồng. Ngược lại, nếu không có từ trường, các electron được tự do lưu thông. Có một điểm giữa hai trạng thái này là giá trị quan trọng hoặc từ trường cắt Hull (và điện áp cắt), nơi mà các electron chỉ dến anode. Tại xung quanh thời điểm này, các thiết bị hoạt động tương tự như một triode. Tuy nhiên, do độ trễ và các hiệu ứng khác, thời gian kiểm soát không phải là nhanh như kiểm soát tĩnh điện trong một triode thông thường, và magnetron bị hạn chế sử dụng trong các thiết kế điện tử thông thường.