[发明专利]一种微波非热处理装置与使用该装置的液相体系微波非热处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种微波非热辐射处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种微波非热处理装置，本发明还涉及使用所述装置的液相体系微波非热处理方法。

【背景技术】

在电磁学领域中，电磁波产生的效应及其应用是一个十分重要的研究课题。在半个世纪的研究中，人们主要研究电磁波的热效应，即研究物质在吸收电磁波能量及其伴随温度升高后引发的各种各样变化。目前这方面的研究工作及其应用已基本完善。近十多年来，人们把研究目标集中于研究非热效应上，即在电磁波的作用下，特别是在低强度、长时间弱电磁场的作用下，在待处理物质内部没有明显的热效应，或其热效应在环境温度波动范围内，因此可以忽略其变化，但却可以产生累计效应，例如长期在工厂操作微波发生器以及长期近距离使用微波炉的人群，容易造成一些辐射症状，如头疼、多汗、易疲劳、记忆力衰退等等。同时低强度微波长期辐射对生物机体免疫功能具有“亚临床损伤”的累积效应(邵斌杰，王亦夫.微波免疫效应研究——微波对小鼠血细胞凝集素效价试验的影响[J]中国生物医学工程学报，1985，(02).)。目前，非热效应存在与否尚无定论，其产生机理更是人云亦云。其原因有三点：一是由于各自考核的体系相差很大，多数只能局限在单一的体系中进行评价；二是分离出微波非热效应的依据与论述经不起推敲；三是没有建立起统一的真正排除热效应的方法。

目前考核非热效应的方法有两种：一是样品分别采用微波处理与传统加热使其在相同时间内达到相同的温度。这种方法的问题是微波透入介质时，由于极性分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热、将振动能量转化为热量、吸收微波能量使热运动能量增加，这三种形式的作用使介质材料内部、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时，物料内外加热均匀一致。由于是“内加热”，作为反应主导趋势的主反应官能团都能迅速达到反应的活化能，与传统的热传导和热对流进行比较，降低了副反应进行的程度。传统的传导和对流加热方式使热量由表面传到内部，从而达到热平衡，这种方法产生的热损失较大，需较长的加热时间，加热不均。所以即使达到相同的表象特征，其输出能量也是不同的，因此进行排除热传导样品相关特征以外的考察也是不科学的；二是运用微波间歇脉冲控制体系温度与传热恒温加工进行对比。这种方法的问题是从微分的角度无限放大，脉冲只是升温降温的集合，也就是间断微波处理。并且冲击脉冲电磁波的作用与连续波的作用是根本不同的，主要表现为在连续波的作用下，物质特性的变化与频率、平均功率密度、作用时间长短直接有关。而在冲击脉冲场的作用下，它对物质的作用与冲击脉冲电磁场的波形、幅度、脉冲宽度直接相关。定量方法上二者是完全不同的，微波非热效应是考察物质在微波场下连续接受辐射的过程中排除热效应后其产生的变化。

微波的非热效应已经引起了人们的极大关注，这是由于现今的物质处于日益增强的微波辐射之中，而微波对物质的影响尚不清楚，因此，有必要系统和深入地开展微波的影响及其作用机理的研究。这方面的研究不但可以为揭示微波的作用机理提供资料，还可用于评估日益增强的微波辐射对农业、工业等支柱产业的影响。本发明人进行了大量研究工作，终于做出了本发明。本发明方法是运用低温循环水在微波辐照下快速恒温，达到非热处理效果。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种微波非热处理装置。

本发明的另一个目的是提供一种使用所述装置的液相体系微波非热处理方法。

[技术方案]

本发明利用低功率微波处理产生的热量与定量低温循环水浴带走的热量相平衡为实验导向，快速、均匀、精准的将反应体系定量化，达到真正微波非热处理的要求。

本发明是通过下述方案实现的。

一种用于微波非热处理的装置，其特征在于它是由变频微波炉、微波工作站、低温循环水浴与计算机组成的。

在本发明的意义上，所述的变频微波炉应该理解是通过改变电源频率来控制输出功率的大小，变频电路可以将固定频率任意转换成20000～45000Hz的高频率，因此得到不同的、连续的功率输出。例如杰全微波设备(上海)有限公司生产的NLJ07-3型实验型变频微波炉、日本松下电器公司生产的NN-K5840SF变频微波炉、日本三洋电器集团生产的EMO-SR10变频微波炉。