微波炉：历史、装置和操作原理、性能调节、安全使用方面

微波炉的历史

Percy Spencer 50 岁时在美国军工公司 Raytheon 担任工程师，该公司从事雷达设备的生产。

那是 1945 年，珀西无意中发现了一个现象，两年后成为第一台微波炉的基础：在另一次磁控管实验中，斯宾塞口袋里的一块巧克力莫名其妙地突然开始融化。

磁控管 是一种以微波形式发射电磁能的装置。最初用于雷达技术。

原来，超高频（微波）辐射能有效加热食物……早在1945年10月8日，珀西·斯宾塞就获得了世界上第一台专为食物快速解冻而设计的微波炉的专利。

1947年Radarange品牌第一台微波除霜器建成（现在可以说已经下线）。这是一个与大型现代冰箱大小相当的装置，重量为 340 公斤，功率为 3 千瓦。

用于解冻食物的第一批 Radarange 微波炉被送到军队医院的椅子和美国士兵的椅子上。自 1949 年以来，这些烤箱开始大规模生产，因此任何有能力购买此类产品的人都有机会以 3,000 美元的价格购买一台用于解冻的微波炉。

生产用于加热食物的家用微波炉的想法起源于 1955 年 10 月 25 日，当时美国公司 «Tappan Company» 推出了第一台家用微波炉。日本夏普公司于 1962 年开始批量生产家用微波炉，但对这种奇特的家用产品的需求并不大。

在苏联，80 年代开始生产微波炉 «ZIL»、«Elektronika» 和 «Maria MV»。 1990年，在M-105-1磁控管上生产了容积为32升、功率为1.3 kW、微波功率为600 W的微波炉“Dneprianka-1”。

由此开始了家用微波炉的大规模生产，它可以让你快速解冻、加热甚至烹饪食物。主要条件是放入微波炉的产品含有水分。

微波炉的工作原理和装置

结论是分米范围内的电磁辐射导致具有一定偶极矩的极性介电（水）分子的运动加速。

随着分子的加速，它们在微波辐射的影响下发生相互作用，即物质吸收电磁辐射，同时该物质的温度升高。

水对电磁辐射的最佳介电吸收发生在 2.45 GHz 的频率，这恰好是现代微波炉磁控管的工作频率。

与传统烤箱相比，在微波炉中，食物不仅在表面被加热，而且在产品的体积上也被加热，因为电磁波在 1.5 至 2.5 厘米的深度穿透加热物体，加速加热，使平均每秒食物温度升高 0.4°C。

为了获得一定波长的微波辐射，在微波炉中使用经过特殊计算的设计参数的磁控管，磁控管产生的辐射通过波导传输并集中在放置加热板的腔室中。

腔室用金属门封闭，可防止微波传播超出其边界。磁控管采用传统方式供电 来自高压变压器 (MOT) 的次级绕组 输出电压为 2000 伏，通过倍增电路（由电容器和二极管组成）增加。磁控管阴极的加热由一个特殊的次级绕组提供，该次级绕组的电压为 4 伏，来自同一变压器。

自动调节微波炉热特性的经典方法与熨斗和家用取暖器中使用的方法相同：磁控管周期性地开关，使得以电磁波形式传递到腔室的平均热功率为等于用户设置的。

微波炉的安全问题

根据科学数据，微波对人体的直接作用会产生明显的热效应，如果长时间（或强力）照射，会导致局部过热并造成严重灼伤。

因此，在大约 35 mW / cm 2 的微波功率密度下，人们会感觉到发热。长时间暴露在高于 100 mW/cm2 的功率密度下会导致白内障，并可能导致暂时性不孕。

10 mW/cm2 的微波密度水平被认为是安全的。直接应用于微波炉，根据欧洲标准，在距微波炉5厘米处，最大功率密度水平不应超过1毫瓦/平方厘米，而在距烤箱50厘米处，应不超过 0 .01 mW / sq. Cm。 cm. 正是这些标准符合现代微波炉在生产过程中的要求。

顺便说一句，烤箱打开的门总是会阻止它的激活，也就是说，微波炉永远不应该在门打开的情况下工作。

现在介绍微波对导电物质（尤其是金属）的影响。当然，波不会穿透金属物体，但它能够在金属中感应出感应电流，包括 涡流，这又会强烈加热金属。

因此，您将无法使用微波炉有效地加热金属容器中的食物。对于具有金属图案和边缘的餐具，我们能说些什么，这些餐具很容易被微波（来自感应涡流）破坏，从而简单地损坏餐具。