微波應用問題解疑

答：微波與無線電波、紅外線、可見光一樣都是電磁波，微波是指頻率為300MHz-300KMHz的電磁波，即波長在1米到1毫米之間的電磁波。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。

答：微波能通常由直流或50MHz交流電通過一特殊的器件來獲得?？梢援a生微波的器件有許多種，但主要分為兩大類：半導體器件和電真空器件。電真空器件是利用電子在真空中運動來完成能量變換的器件，或稱之為電子管。在電真空器件中能產生大功率微波能量的有磁控管，多腔速調管，微波三、四極管，行波管等。在目前微波加熱領域特別是工業應用中使用的主要是磁控管及速調管。

答：介質材料由極性分子和非極性分子組成，在電磁場作用下，這些極性分子從原來的隨機分布狀態轉向依照電場的極性排列取向。而在高頻電磁場作用下，這些取向按交變電磁的頻率不斷變化，這一過程造成分子的運動和相互摩擦從而產生熱量。此時交變電場的場能轉化為介質內的熱能，使介質溫度不斷升高，這就是對微波加熱最通俗的解釋。

答：微波滅菌的機理在于，細菌、成蟲與任何生物細胞一樣，是由水、蛋白質、核酸、碳水化合物、脂肪和無機物等復雜化合物構成的一種凝聚態介質。其中水是生物細胞的主要成分，含量在75～85%，因為細菌的各種生理活動都必須有水參與才能進行，而細菌的生長繁殖過程，對各種營養物的吸收是通過細胞膜質的擴散、滲透和吸附作用來完成的。在一定強度微波場的作用下，物料中的蟲類和菌體也會因分子極化馳豫，同時吸收微波能升溫。由于它們是凝聚態物質，分子間的作用力加劇了微波能向熱能的能態轉化。從而使體內蛋白質同時受到無極性熱運動和極性轉動兩方面的作用，使其空間結構變化或破壞，而使蛋白質變性。蛋白質變性后，其溶解度、粘度、膨脹性、滲透性、穩定性都會發生明顯的變化，而失去生物活性。另一方面，微波能的非熱效應在滅菌中起到了常規物理滅菌所沒有的特殊作用。也是造成細菌死亡的原因之一。

答：微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發熱。而不同介質材料的介質常數εr和介質損耗角正切值tgδ是不同的，故微波電磁場作用下的熱效應也不一樣。由極性分子所組成的物質，能較好地吸收微波能。水分子呈極強的極性，是吸收微波的最好介質，所以凡含水分子的物質必定吸收微波。另一類由非極性分子組成，它們基本上不吸收或很少吸收微波，這類物質有聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚砜等、塑料制品和玻璃、陶瓷等，它們能透過微波，而不吸收微波。