微波爐：歷史、裝置和操作原理、性能調節、安全使用方面

微波爐的歷史

Percy Spencer 50 歲時在美國軍工公司 Raytheon 擔任工程師，該公司從事雷達設備的生產。

那是 1945 年，珀西無意中發現了一個現象，兩年後成為第一台微波爐的基礎：在另一次磁控管實驗中，斯賓塞口袋裡的一塊巧克力莫名其妙地突然開始融化。

磁控管 是一種以微波形式發射電磁能的裝置。最初用於雷達技術。

原來，超高頻（微波）輻射能有效加熱食物……早在1945年10月8日，珀西·斯賓塞就獲得了世界上第一台專為食物快速解凍而設計的微波爐的專利。

1947年Radarange品牌第一台微波除霜器建成（現在可以說已經下線）。這是一個與大型現代冰箱大小相當的裝置，重量為 340 公斤，功率為 3 千瓦。

用於解凍食物的第一批 Radarange 微波爐被送到軍隊醫院的椅子和美國士兵的椅子上。自 1949 年以來，這些烤箱開始大規模生產，因此任何有能力購買此類產品的人都有機會以僅 3,000 美元的價格購買一台用於解凍的微波爐。

生產用於加熱食物的家用微波爐的想法起源於 1955 年 10 月 25 日，當時美國公司 «Tappan Company» 推出了第一台家用微波爐。日本夏普公司於 1962 年開始批量生產家用微波爐，但對這種奇特的家用產品的需求並不大。

在蘇聯，80 年代開始生產微波爐 «ZIL»、«Elektronika» 和 «Maria MV»。 1990年，在M-105-1磁控管上生產了容積為32升、功率為1.3 kW、微波功率為600 W的微波爐“Dneprianka-1”。

由此開始了家用微波爐的大規模生產，它可以讓你快速解凍、加熱甚至烹飪食物。主要條件是放入微波爐的產品含有水分。

微波爐的工作原理和裝置

結論是，分米範圍內的電磁輻射導致具有一定偶極矩的極性介電（水）分子的運動加速。

隨著分子的加速，它們在微波輻射的影響下發生相互作用，即物質吸收電磁輻射，同時該物質的溫度升高。

水對電磁輻射的最佳介電吸收發生在 2.45 GHz 的頻率，這恰好是現代微波爐磁控管的工作頻率。

與傳統烤箱相比，在微波爐中，食物不僅在表面被加熱，而且在產品的體積上也被加熱，因為電磁波在 1.5 至 2.5 厘米的深度穿透加熱物體，加速加熱，使平均每秒食物溫度升高 0.4°C。

為了獲得一定波長的微波輻射，在微波爐中使用經過特殊計算的設計參數的磁控管，磁控管產生的輻射通過波導傳輸並集中在放置加熱板的腔室中。

腔室用金屬門封閉，可防止微波傳播超出其邊界。磁控管採用傳統方式供電 來自高壓變壓器 (MOT) 的次級繞組 輸出電壓為 2000 伏，通過倍增電路（由電容器和二極管組成）增加。磁控管陰極的加熱由一個特殊的次級繞組提供，該次級繞組的電壓為 4 伏，來自同一變壓器。

自動調節微波爐熱特性的經典方法與熨斗和家用取暖器中使用的方法相同：磁控管週期性地開關，使得以電磁波形式傳遞到腔室的平均熱功率為等於用戶設置的。

微波爐的安全問題

根據科學數據，微波對人體的直接作用會產生明顯的熱效應，如果長時間（或強力）照射，會導致局部過熱並造成嚴重灼傷。

因此，在大約 35 mW / cm 2 的微波功率密度下，人們會感覺到發熱。長時間暴露在高於 100 mW/cm2 的功率密度下會導致白內障，並可能導致暫時性不育。

10 mW/cm2 的微波密度水平被認為是安全的。直接應用於微波爐，根據歐洲標準，在距微波爐5厘米處，最大功率密度水平不應超過1毫瓦/平方厘米，而在距烤箱50厘米處，應不超過 0 .01 mW / sq. Cm。 cm. 正是這些標準符合現代微波爐在生產過程中的要求。

順便說一下，烤箱打開的門總是會阻止它的激活，也就是說，微波爐永遠不應該在門打開的情況下工作。

現在介紹微波對導電物質（尤其是金屬）的影響。當然，該波不會穿透金屬物體，但它能夠在金屬中感應出感應電流，包括 渦流，這又會強烈加熱金屬。

因此，您將無法使用微波爐有效地加熱金屬容器中的食物。對於具有金屬圖案和邊緣的餐具，我們能說些什麼，這些餐具很容易被微波（來自感應渦流）破壞，從而簡單地損壞餐具。