多模腔微波應用器
多模腔微波應用器的特點為:
(1)腔內均勻性好。由于多模腔內可建立多個模式,于是各模式場的相互疊加,可在腔體內形成比單模腔均勻的電磁能量分布。在一定頻率范圍內,多模腔越大,則可能激勵
的模式越多,就容易獲得較均勻的場分布。
(2)適用于批量、連續生產。多模腔應用器適應性強,可以以一個多模腔為基礎,做成適宜于批量處理產品的工業微波爐,又可由若干個多模腔組成能連續處理產品的隧道式微波加熱設備。
(3)效率較低。在加熱器中,如果產品的量一定的情況下,腔體越大,加熱器的效率也就越低。這是因為腔內損耗包括了產品的損耗和腔壁損耗兩部分。電磁波在腔內多次反射時,在腔壁上每反射一次,腔壁損耗就增加一點,而行波每透過一次產品,產品的損耗就增加一點。因此,在產品體積一定時,如果腔體增大,腔內未被產為了能在多模腔中盡可能地把各諧振模式都激勵起來,應力求這些模式與波導有很強的藕合,并可采用多種耦合方法。其中應用最多的是單口藕合、多口藕合及裂縫天線陣m合等。.為了進一步改善加熱均勻性,多模腔中還可采用旋轉的模式攪拌器,其目的是借助于模式攪拌器葉片的轉動,能依次激勵起更多的模式。同時,用攪拌器轉動時,腔體的輸入阻抗特性呈周期性變化,引起磁控管的頻率牽引,這對激勵更多的波型模式也是有利的。
另外,產品的運動(如轉動、軌道式運動、垂直和水平運動),輔助性加熱均可提高加熱均勻性。
近年來,報道了改變微波頻率來提高加熱均勻性的消息。科學家設計了一個頻率2.5GHZ——17.5GHZ,功率250W連續可調的微波管,和一個頻率0.9GHz——8GHZ,功率為50OW的連續可調微波管來驅動一個多模腔。研制了頻率為4 GHZ - 8GHZ,功率為0kW--2.5kW連續可調頻率和功率的工業微波爐。他們認為,由于頻率和功率可進行調整,能量的反射減少到最小值,該設備可針對不同物質的特點進行不同條件的加熱,可使物質的微波吸收達到最大值。
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