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微波的加热原理、热效应与非热效应

发布时间:2020-10-10      点击次数:815
  微波的加热原理、热效应与非热效应
  热效应
  微波加热对生物体的热效应是指由微波引起的生物组织或系统受热而对生物体产生的生理影响。热效应主要是生物体内有极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;体内离子在微波作用下振动也会将振动能量转化为热量;一般分子也会吸收微波能量后使热运动能量增加。如果生物体组织吸收的微波能量较少,它可借助自身的热调节系统通过血循环将吸收的微波能量(热量)散发至全身或体外。如果微波功率很强,生物组织吸收的微波能量多于生物体所能散发的能量,则引起该部位体温升高。局部组织温度升高将产生一系列生理反应,如使局部血管扩张,并通过热调节系统使血循环加速,组织代谢增强,白细胞吞噬作用增强,促进病理产物的吸收和消散等。
  非热效应
  微波的非热效应是指除热效应以外的其他效应,如电效应、磁效应及化学效应等。在微波电磁场的作用下,生物体内的一些分子将会产生变形和振动,使细胞膜功能受到影响,使细胞膜内外液体的电状况发生变化,引起生物作用的改变,进而可影响中枢神经系统等。微波干扰生物电(如心电、脑电、肌电、神经传导电位、细胞活动膜电位等)的节律,会导致心脏活动、脑神经活动及内分泌活动等一系列障碍。对微波的非热效应,人们还了解的不很多。当生物体受强功率微波照射时,热效应是主要的(一般认为,功率密度在在10mW/cm2者多产生微热效应。且频率越高产生热效应的强度越低);长期的低功率密度(1 m W/cm2以下)微波辐射主要引起非热效应
  加热原理
  微波是频率在300MHz到300GHz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电磁场(微波)作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
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