德國MUEGGE公司的工業微波技術原理

更新時間：2025-01-07

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德國MUEGGE公司的工業微波技術原理

MUEGGE 公司的工業微波技術原理主要基于以下幾個方面：

微波的特性與作用基礎

微波是頻率從 300MHz-300GHz 的電磁波2。其電場和磁場方向及大小隨時間作周期性變化，微波與物料直接作用可將超高頻電磁波轉化為熱能2。物料中的水分子是極性分子，在微波電場作用下，其極性取向會隨著外電磁場的變化而變化2。例如 915MHz 的微波可使水分子每秒運動 18.3 億次，致使分子急劇摩擦、碰撞，從而讓物料產生熱化和膨化等一系列過程，達到微波加熱的目的2。

微波加熱系統組成及工作流程

微波發生裝置：包括微波發生器和微波功率放大器。微波發生器利用钁晶振蕩器或其他方法產生微波信號，微波功率放大器則將微波輸出功率放大并輸出1。
微波傳輸系統：由微波傳輸線和微波耦合器組成。微波傳輸線負責將微波信號從微波發生器傳輸到微波加熱腔，微波耦合器用于將微波信號傳輸到微波加熱腔內1。
微波反射裝置：用于反射微波信號，使之在微波加熱腔內形成微波場，讓微波能更好地作用于物料1。
控制系統：主要包含微波功率控制器、溫度控制器和計算機控制系統。微波功率控制器可控制微波的輸出功率，溫度控制器用于控制被加熱物體的溫度，計算機控制系統則可自動控制微波功率和被加熱物體的溫度1。

微波加熱的工藝過程

微波傳輸：微波在微波器件內傳輸，主要通過微波傳輸線、微波耦合器和反射器等傳輸裝置傳輸到微波加熱腔1。
能量吸收：當微波傳輸到微波加熱腔內的物料中時，物料中的極性分子，特別是水分子，會強烈吸收微波能量，使分子的運動加劇，分子間的摩擦和碰撞增多。
傳熱：物料內部的分子由于吸收微波能量產生大量熱量，這些熱量會在物料內部進行傳導和擴散，使得物料整體溫度升高，實現均勻加熱。

微波等離子體技術原理

在微波等離子體應用中，微波功率產生的高頻電磁場可以使氣體中的分子或原子發生電離，產生等離子體。微波等離子體具有一些優勢，如較高的電離效率，由于微波放電不涉及電極，可降低對敏感部件的污染和損壞風險。而且能在較大壓力范圍內產生電子密度較高的非平衡等離子體，可同時實現高電子密度和高電場強度，進而獲得較高的電子溫度，這對于一些需要高能量密度和快速反應的工業過程非常有利，比如在化學合成、材料處理等領域。