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对于微波技术的简介

2022-11-12 来源:欧得旅游网
微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。 微波的特点:

穿透性

微波比其它用于辐射加热的电磁波,如红外线、远红外线等波长更长,因此具有更好的穿透性。微波透入介质时,由于介质损耗引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。 选择性加热

物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大。 热惯性小

微波对介质材料是瞬时加热升温,能耗也很低。另一方面,微波的输出功率随时可调,不存在“余热”现象,极有利于自动控制和连续化生产的需要。 似光性和似声性

微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多,或在同一量级上。使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小;使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。

由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与声波相似,即所谓的似声性。例如微波波导类似于声学

中的传声筒;喇叭天线和缝隙天线类似与声学喇叭,萧与笛;微波谐振腔类似于声学共鸣腔 非电离性

微波的量子能量还不够大,不足与改变物质分子的内部结构或破坏分子之间的键。再有物理学之道,分子原子核原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围,因而微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面,利用这一特性,还可以制作许多微波器件 信息性

由于微波频率很高,所以在不大的相对带宽下,其可用的频带很宽,可达数百甚至上千兆赫兹。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量大,所以现代多路通信系统,包括卫星通信系统,几乎无例外都是工作在微波波段。另外,微波信号还可以提供相位信息,极化信息,多普勒频率信息。这在目标检测,遥感目标特征分析等应用中十分重要

微波的加热原理:

微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波,被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的运动秀相互摩擦效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。

微波杀菌的原理:

微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应的共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变化,使细菌失去营养,繁殖和生存的条件而死亡。微波对细菌的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞膜周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此营养不良,不能正常新陈代谢,细胞结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死亡。此外,微波能使细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸[RNA]和脱氧核糖核酸[DNA],是由若干氢键松弛,断裂和重组,从而诱发遗传基因突变,或染色体畸变甚至断裂。

微波能应用领域

时间:2010-04-26 09:15:21 来源:网络转载 作者: 发布:微波在线 微波制茶工艺

充分发挥微波微波热效应和非热特殊效应作用,升温速度快,茶叶中的水分子在微波电磁场中被极化,使茶叶从内部深层快速升温,达到钝化酶的

临界点温度,非常适合绿茶及其它特种茶的杀青和干燥作业。茶叶的有效营 养成分基本不损失,而且色、香、味都大大好于传统的加工方法。

食品工业

民以食为天,食品工业是我国迅速崛起的支柱产业。利用微波可对食品进行干燥菌、熟化、焙烤、脱腥、膨化和保鲜处理。目前已用于米粉、麦片、豆奶粉、袋装、卤菜类、肉类小包装、方便面、保健茶、糕点、牛肉干、土豆片、鱼片干、盐水鸭、腰果、花生米、瓜子、大豆等许多方面的生产中。我公司每年都生产大量的微波设备应用于食品工业。 制药工业

微波技术在制药工业上的应用主要在以下几个方面:粉状、颗粒状、片状、丸状粘液状等医药制品的干燥灭菌,中草药材的快速干燥、杀虫、灭菌。中草药微波萃取,口服液的杀菌等方面。

木材加工

微波可对1-6公分厚的木板进行均匀、快速烘干,干燥只需十几分钟,且不开裂变 形小,同时杀死木材内部的卵虫和幼虫;也可对胶合板或拼板胶接的固化处理以及竹制品木制工艺品干燥、灭霉、杀菌 橡胶工业

日本用2450MHz、5~10kw微波加热设备对轮胎作一次加热,升温到硫化温度后用热风 保温,可硫化3~4 吨重量的轮胎;美国采用915MHz、50kw喇叭天线作为辐射热器利用程序控制对大型轮胎进行旋转扫描,其优点是加热均匀、硫化时间缩短三分之一。我 公司研制的微波橡胶硫化设备在造型、结构、性能、硫化质量等方面均可和日本、德国等进口设备相媲美。

杀虫灭菌

用微波可在较低温度下灭菌杀虫。可处理食品、药品、烟草、木材等,升温速度快不受物料厚度、形状影响。

脱硫

原煤中的硫以黄铁矿形式出现,黄铁矿比煤有更高的损耗角正切,因此利用微波可使黄铁矿得到选择性加热与气体发生反应,进行脱硫。而煤不受影响。理想的方法是以持续 时间为0.1秒的脉冲波进行间歇式加热,将黄铁矿石加热到650℃的高温。这种方法去硫效果好,不需昂贵的催化剂,节省资金,能源效率高,环境污染小。

微波等离子体技术

半导体生产工艺中已经采用微波等离子体技术,进行刻蚀、溅射、气相沉积、氧化硅

片;还可用于金属、合金、非金属的表面处理;用于等离子体光谱分析可检测十几种元素。 医疗

微波生物效应分热效应和非热效应。其热效应在医疗方面可进行微波理疗、配合放疗和化疗进行透热治癌;另外还可以利用微波加热血浆、解冻冷藏器官;还可设计微波手术刀,开刀止血快、出血量少。

测量

微波测量精度高,适宜于生产中连续测量和自动控制。已广泛用于测距、测温、测厚测速等方面。

陶瓷烧结

微波可进行陶瓷的均匀致密化烧结,最高温度可达2000℃,获得大尺寸的精细陶瓷

化学工业

微波在化学中有广泛的应用,如微波消解、萃取、水解、催化反应等

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