微波技術的原理與應用

彭軒斗

（長沙市長郡中學，長沙410002）

微波技術的原理與應用

彭軒斗

（長沙市長郡中學，長沙410002）

在生產工藝的革新之下，微波技術已經在各個領域中得到了廣泛的應用，本文主要分析微波技術的原理與應用。

微波技術；原理；應用

1 微波技術的原理分析及其介紹

微波，作為紅外線和無線電之間的電磁波，可以作為一種極其特殊的資源，在各方面都具有比激光低得多的能級，甚至能夠在相同的溫度下產生比常規方法高出數十倍的效率。

以微波技術為基礎的微波可以在生活當中作為一種新型的能源，并且還具有無污染性的特征，而且，微波作用的原理獨特性在現實生活中具有高度的有效性，在各個領域內得到廣泛的運用。微波技術經過多年的發展，已經形成了微波加熱干燥和微波萃取分離以及微波合成等方面的一系列應用技術。對于環境污染檢測和監管、食品衛生檢測以及化學分析檢測等方面有著非常重要的作用。微波技術具有高效、高產以及清潔和節能等方面的優勢，在諸多領域內起到了非常重要的作用。

在原理分析方面，微波技術的作用原理還沒有非常明確的規定，一種是認為微波具有高效致熱作用，而另外一種是認為非熱效應。從微波的致熱效應來看，就是利用微波能量對材料物質具有一定的穿透力，能夠在被照射物質上產生一種深層加熱的作用，也就是一種“內加熱”。這與常規的加熱方式有所不同，一般來看，常規加熱主要是以“外加熱”的方式來進行，在這一過程中，必須要緊密依靠材料物質的本身進行熱傳導，但是，這種情況下往往會出現加熱面積不均勻的局面。而微波加熱卻不需要依靠熱傳導的方式進行加熱，能夠形成全面的加熱。同時，在微波技術作用下，會改變磁場而使介質分子發生巨大的變化，讓分子高速的振蕩，而這種振蕩是受到分子熱運動和相鄰分子之間的干擾產生摩擦作用，只有這樣，才能使得分子獲得高能。

對于非熱效應，就是通過微波作用上的選擇性和不均勻性的能量效應，能夠對不同的物質產生不同的加熱效應。通常情況下，由于分子極性會對微波的吸收能力產生不同的影響，可能會導致混極性和一些非極性的分子物質在加熱過程中造成不均一性，也就是產生溫度上的梯度變化，進而降低了不同分子之間的作用力，導致其進一步分離。另外，在高速交變的磁場中的旋轉，也很有可能會持續破壞極性分子和非極性分子之間的作用力。或者是說微波能夠在一定程度上影響離子之間的遷移，使得受照表面上形成帶正電負荷，在界面上產生一系列的剪切應力，這樣才能有助于加強物質之間的分離。與此同時，在催化作用下，由于微波場和催化劑之間的耦合性，可能會導致能量上分布不平衡，進而形成一種“微波熱點”的效應。

2 微波技術在各個領域內的應用

2.1 微波技術在制藥行業方面的運用

由于微波具有非熱特性，同時在微生物體內的水分是極性分子，這樣在交變電場的作用下可以引起強烈的極性振蕩，這樣就能夠導致電容性細胞結構的破壞，對組成生物體的細胞生存環境造成嚴重的破壞，而當前常規消毒卻不具備此功能。

在微波技術的運用方面，由于其具有干燥性和殺菌特性，可以有效地改變傳統的醫藥工藝。蒸汽烘箱和遠紅烘箱作為制藥行業加工的主要手段，存在極大的弊端，并且其耗能非常大，對于熱利用的效率僅為30%左右，在某種程度上增加了生產成本。例如，在對于口服液的配方過程中都是會加糖，這樣制品中會含有豐富的營養物質，為了能夠進一步抑制細菌的生長，都會相應地添加一些防腐劑，雖然口服液都會經過高溫蒸汽殺菌，但是很容易會破壞口服液的營養成分。若利用微波技術，則可以有效地保持藥品的營養成分。并且，微波技術對霉菌、大腸桿菌等細菌具有很強的殺菌效果，這樣就能夠使細菌總數控制在標準的范圍內。

2.2 微波輻射合成技術在化學反應當中的運用

現階段，微波在刺激化學反應和誘導作用等方面取得顯著的成效，并且廣泛地運用在有機化合物和有機金屬化合物當中，為組合化學打下堅實的基礎。微波輻射合成技術作為一項全新的有機合成技術，在磺化和共聚接枝等化學反應中體現出其反應時間短和效率高等方面的優點，尤其是在固相合成中，能夠為組合化學構建化學物庫營造有利的條件。而在物理化學和催化性能等方面，微波輻射能夠促進水熱交換度，使其交換時間大大縮短，微波場能夠在極其短的時間內提供大量的熱量，可以看出，微波的一些特殊反應也具有其他常規方法的優勢。

為了能夠更好地深入研究當前微波技術運用情況，首先就要深入分析當前微波技術的工作原理，并對當前微波技術的運用進行深入探討，針對當前微波技術運用情況作出細致的分析。只有這樣，才能促進我國微波技術的不斷創新，才能更好地推動微波技術在我國的發展。

［1］劉興利，譚炯.微波技術在藥物研究領域中的應用［J］.西南民族大學學報(自然科學版)，2006，(01)：97-98.

［2］孫六連.微波技術應用簡介［J］.安徽農機，2005，(01)：116-117.

Principle and Application of Microwave Technology

PENGXuan-dou
(Changsha middle school,Changsha 410002,China)

Microwave technology has been widely used in various fields in the process of production,the principle and application of microwave technology are analyzed in this paper.

Microwave technology;Principle;Application

TN015

A

1674-8646（2015）09-0054-02

2015-06-14