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微波小知識(3)--微波的加熱原理、熱效應與非熱效應
時間:2019年01月03日 閱讀:

熱效應

  微波對生物體的熱效應是指由微波引起的生物組織或系統受熱而對生物體產生的生理影響。熱效應主要是生物體內有極分子在微波高頻電場的作用下反復快速取向轉動而摩擦生熱;體內離子在微波作用下振動也會將振動能量轉化為熱量;一般分子也會吸收微波能量后使熱運動能量增加。如果生物體組織吸收的微波能量較少,它可借助自身的熱調節系統通過血循環將吸收的微波能量(熱量)散發至全身或體外。如果微波功率很強,生物組織吸收的微波能量多于生物體所能散發的能量,則引起該部位體溫升高。局部組織溫度升高將產生一系列生理反應,如使局部血管擴張,并通過熱調節系統使血循環加速,組織代謝增強,白細胞吞噬作用增強,促進病理產物的吸收和消散等。

 

非熱效應

  微波的非熱效應是指除熱效應以外的其他效應,如電效應、磁效應及化學效應等。在微波電磁場的作用下,生物體內的一些分子將會產生變形和振動,使細胞膜功能受到影響,使細胞膜內外液體的電狀況發生變化,引起生物作用的改變,進而可影響中樞神經系統等。微波干擾生物電(如心電、腦電、肌電、神經傳導電位、細胞活動膜電位等)的節律,會導致心臟活動、腦神經活動及內分泌活動等一系列障礙。對微波的非熱效應,人們還了解的不很多。當生物體受強功率微波照射時,熱效應是主要的(一般認為,功率密度在在10mW/cm2者多產生微熱效應。且頻率越高產生熱效應的強度越低);長期的低功率密度(1 m W/cm2以下)微波輻射主要引起非熱效應

 

加熱原理

  微波是頻率在300MHz300GHz的電波,被加熱介質物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場(微波)作用下,其極性取向將隨著外電場的變化而變化。造成水分子的自旋運動的效應,此時微波場的場能轉化為介質內的熱能,使物料溫度升高,產生熱化等一系列物化過程而達到微波加熱干燥的目的。

 

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