微波及微波的應用

　　微波是一種波長極短的電磁波，波長在1mm到1m之間，其相應頻率在300GHz至300MHz之間。為了防止微波對無線電通信、廣播和雷達的干擾，國際上規定用于微波加熱和微波干燥的頻率有四段，分別為：L段，頻率為890～940MHz，中心波長330mm；S段，頻率為2400～2500MHz，中心波長為122mm；C段，頻率為5725～5875MHz，中心波長為52mm；K段，頻率為22000～22250MHz，中心波長8mm。微波設備和家用微波爐中僅用L段和S段。
　　微波產生是在電真空器件或半導體器件上通以直流電或50Hz的交流電，利用電子在磁場中作特殊運動來獲得的。這種運動可以簡單的這樣來解釋一下：介質從電結構看，一類分子叫無極分子電介質，另一類叫有極分子電介質。在一般情況下，它們都呈無規則排列，如果把它們置于交變的電場之中，這些介質的極性分子取向也隨著電場的極性變化而變化，這就叫做極化。外加電場越強，極化作用也就越強，外加電場極性變化得越快，極化得也越快，分子的熱運動和相鄰分子之間的摩擦作用也就越劇烈。在此過程中即完成了電磁能向熱能的轉換，當被加熱物質放在微波場中時，其極性分子隨微波頻率以每秒幾十億次的高頻來回擺動、摩擦，產生的熱量足以使物料溫度升高，這就是微波加熱原理。
　　微波應用主要在家用微波爐，微波通訊和工業微波設備。主要是通過微波發生器把電能轉換為微波能。微波發生器也稱磁控管，有脈沖磁控管和連續磁控管兩種。
　　微波爐中應用的是連續波磁控管。微波的傳播速度接近光速，它在傳播過程中能夠發生反射和折射它有三個與加熱相關的重要特性。微波遇到金屬物體，如銀、銅、鋁等會像鏡子反射可見光一樣被反射。因此，常用金屬隔離微波。微波爐中常用金屬制作箱體和波導，用金屬網外加鋼化玻璃制作爐門觀察窗。微波遇到絕緣材料，例如玻璃、塑料、陶瓷、云母等，會像光透過玻璃一樣順利通過。因此，常用絕緣材料制作盛料盤，而不影響加熱效果。微波遇到含水或含脂肪的物料，能夠被大量吸收，并轉化為熱能。微波爐就是利用這個特性來加熱物料的。溫度提高后繼續加熱可以讓物料水分蒸發干燥。
　　微波機在醫療方面的應用也十分廣泛。由于病菌體內含有大量的水分子，在微波作用下快速打斷生物鏈，一兩分鐘病菌即可全部被殺死。據測定，用500瓦微波爐對每克含有192萬個大腸桿菌的紅腸注行加熱，半分鐘后每克僅存活260個，1分鐘后全部被殺死。
　　微波的這些特性令微波爐和工業微波設備工作原理得以確定，應用得以廣泛展開。干燥物料時，因為發熱在物料內部，所以加熱均勻，不需翻動，不會產生外焦內生的現象。比如：腌肉、臘肉、咸魚和熏鴨等物品在加工過程中會產生亞硝胺；亞硝酸鹽作為防腐劑，它與食品發生化學反應也會生成亞硝胺，能引起細胞癌變。美國藥理學家研究發現，將腌肉放在微波爐內烤45分鐘，取出來時既香又脆、味美可口，而且用化學方法分析，找不到一點亞肖胺的痕跡。此外，用微波爐加熱肉類食品，還能使肉類食品的營養成分得到充分保護。
　　大型微波爐或微波設備一般都采用不銹鋼材料做成微波腔體，其最大特點是表面強度高和耐更高的溫度以及不易生銹等。不銹鋼爐腔從鋼板材質上就保證了不易生銹，即使磕碰出較大的凹坑，也不會失去“不銹”的特性。不銹鋼不易生銹已成共識。對于一般環境和使用條件下的不銹鋼微波爐，也可以認為，不銹鋼爐腔是永不生銹的。不銹鋼材料相對表面電阻較小，在微波的作用下，其表面渦流也就小些，從而表現為這種材料的微波損耗小，反射率高。
文章來源：廣州福滔微波設備有限公司