전자레인지의 가열 방식과 전통적인 가열 방식의 차이점은 무엇입니까?

마이크로웨이브는 주파수 범위가 약 300~300 000MHz (해당 파장은 100 ~ 0. 1 cm) 인 고주파 전자파로 변동성, 고주파, 열 특성 및 비열 특성의 네 가지 기본 특성이 있습니다 전자파로서의 마이크로파는 파동 입자 이중성도 가지고 있다. 마이크로파의 양자 에너지는1.99 ×10-25 ~1.99 ×10-22j 입니다. 생물학적 조직과의 상호 작용은 주로 열 효과와 비열 효과로 나타난다. 마이크로파는 생물학적 조직을 관통하여 단백질의 쌍극자 분자와 극성 측쇄를 매우 높은 주파수로 진동시켜 분자의 전자기 진동을 일으키고 분자의 움직임을 증가시켜 열량을 발생시킨다. 마이크로웨이브는 수소 결합, 소수성 결합, 반데발스력에도 작용하여 다시 분포시켜 단백질의 구상과 활성화를 바꿀 수 있다. 바이오효과는 마이크로파의 중요한 특징 중 하나로, 의학 및 세포학 연구의 중요한 측면이 되었으며, 마이크로웨이브 물리치료나 마이크로웨이브 외과에 이론적 근거를 제공할 수도 있다. 마이크로웨이브 가열 기술에 대한 인식이 깊어짐에 따라, 그것은 많은 과학 종사자들의 관심을 불러일으켰으며, 어떤 면에서는 심도 있고 광범위한 연구를 받았다.

1..1마이크로파의 특성

1..1..1선택적 난방

물질이 마이크로파를 흡수하는 능력은 주로 그 유전 손실 요인에 의해 결정된다. 대형 유전 손실 계수

이런 재료는 마이크로파를 흡수하는 능력이 매우 강하다. 반대로, 유전 손실 계수가 작은 재료는 마이크로파를 흡수하는 능력이 강하다.

연약하다. 각종 물질 손실 계수의 차이로 인해 마이크로웨이브 가열은 선택적 가열의 특징을 나타낸다.

물질마다 열 효과가 다르다. 물 분자는 큰 유전 상수를 가진 극성 분자로, 그들의 매체이다

손실 계수도 크고 마이크로웨이브에 대한 흡수력이 강하다. 단백질, 탄수화물 등의 유전 특성.

수량은 상대적으로 적으며 마이크로웨이브에 대한 흡수력은 물보다 훨씬 적다. 그래서 음식의 경우, 물의 양은

마이크로웨이브 가열의 양은 마이크로웨이브 가열의 효과에 큰 영향을 미친다.

1..1.2 관통

마이크로웨이브는 복사 가열에 사용되는 다른 전자파 (예: 적외선 및 원적외선) 보다 더 길다. 왜냐하면

이렇게 하면 더 좋은 관통력이 있다. 마이크로파가 매체를 관통할 때, 매체의 손실로 인해 매체의 온도가 높아진다.

유전체 재료의 안팎은 거의 동시에 열을 받아 큰 열원 상태를 형성하여 관례를 크게 줄였다.

가열 중 열 전도 시간 및 유전 손실 계수가 유전체 온도와 음의 상관 관계를 갖는 경우,

재료 안팎이 열을 균일하게 받다.

1..1.3 열 관성이 작다

마이크로웨이브 순간 가열 유전체 재료, 에너지 소비도 매우 낮습니다. 반면에, 마이크로파의 출력은

속도는 수시로 조절할 수 있고, 매체 온도 상승은 관성 변화가 없고,' 여열' 현상이 없어 매우 유리하다.

자동 제어 및 연속 생산의 필요성.

1.2 마이크로파의 생물학적 효과 메커니즘

마이크로파가 생물에 작용할 때, 바이오메트릭 제어 시스템의 작용과 조절 하에 생물은 반드시 외부 전자기 환경 조건의 변화에 적응할 수 있는 새로운 균형 상태를 세우기 때문에, 필연적으로 약간의 생물학적 효과가 발생할 것이다. 마이크로파의 생물학적 효과는 주로 마이크로파의 열 효과로 인한 것이고, 그 다음은 비열 효과이다.

1.2. 1 마이크로파의 열 효과

마이크로파가 생물에 미치는 열 효과는 생물 조직이나 시스템이 열을 받아 생물에 미치는 생리적 효과를 가리킨다. 체내 이온이 마이크로웨이브에 작용하는 진동도 진동 에너지를 열로 변환한다. 일반 분자도 마이크로웨이브 에너지를 흡수하여 열운동 에너지를 증가시킨다. 생물조직이 흡수하는 마이크로웨이브 에너지가 적으면 자체 열조절 시스템을 이용해 혈액순환을 통해 흡수된 마이크로웨이브 에너지 (열) 를 전신이나 몸 밖으로 방출할 수 있다. 마이크로웨이브 전력이 강하면 생물조직이 흡수한 마이크로웨이브 에너지가 생물체가 방출할 수 있는 것보다 많으면 이 부분의 체온이 높아진다. 국부 조직 온도가 높아지면 국부혈관 확장, 열조절 시스템을 통한 혈액순환 가속화, 조직대사 강화 등 일련의 생리반응이 발생한다.

1.2. 1. 1 마이크로파의 가열 이점

마이크로웨이브 자체의 특성에 따라 마이크로웨이브는 다음과 같은 장점이 있습니다.

(1) 가열이 빠르고 균일합니다. 열전도 과정이 필요 없고, 자동 열 안정성이 있어 과열을 피한다.

(2) 가열 품질이 높고 영양 파괴가 적어 음식의 색깔, 향, 맛을 극대화하고 음식 중 비타민의 파괴를 줄일 수 있다.

(3) 안전 위생 무공해 식품 살균 능력이 강하다. 마이크로웨이브 에너지 통제 작업이 금속으로 만든 가열실과 파도 도관 안에서 이루어지기 때문에 마이크로웨이브 누출은 효과적으로 억제되고, 방사능 위험과 유해 가스 배출이 없고, 열과 먼지 오염이 없다. 그것은 음식을 오염시키지도, 환경을 오염시키지도 않는다. 마이크로웨이브 살균은 열 효과 외에 생물학적 효과도 있다. 많은 병균들이 마이크로웨이브가100 C 보다 작을 때 모두 죽임을 당한다.

(4) 에너지 효율이 높다. 수분을 함유한 물질은 마이크로파를 직접 흡수하고 열을 일으키기 쉬우므로 다른 중간 변환 고리가 필요하지 않으며 소량의 전송 손실 외에 다른 손실은 거의 없다. 일반 일반 난방보다 30 ~ 50% 정도 절약됩니다.

(5) 빠른 해동 기능이 있습니다. 마이크로웨이브장에서 냉동식품은 안팎에서 마이크로웨이브 에너지를 흡수하여 전체 냉동식품을 가열하고, 전체적이고 균일한 해동을 형성하며, 해동 시간을 단축하고, 신속하게 50 C-0 C 의 온도 지역을 통과하며, 단백질 변성과 식품 변색이 발생하기 쉬우며, 식품 품질이 떨어지지 않도록 유지한다.

1.2.2 마이크로파의 비열 효과

마이크로파의 비열 효과는 열 효과 이외의 다른 효과 (예: 전기 효과, 자기 효과, 화학 효과 등) 를 가리킨다. 마이크로웨이브 전자기장의 작용으로 생물 체내의 일부 분자는 변형과 진동을 일으켜 세포막의 기능에 영향을 주고 세포막 안팎의 액체의 전기 상태를 변화시켜 생체 기능의 변화를 일으킨다. 또한 중추 신경계 등에 영향을 줄 수 있습니다. 마이크로파는 바이오전기 (예: 심전도, 뇌전도, 근전도, 신경전도 전위, 세포 활동막 전위 등) 의 리듬을 방해한다. ), 심장활동, 뇌신경활동, 내분비활동 등 일련의 장애를 초래할 수 있다. 사람들은 마이크로파의 비열효과에 대해 많이 알지 못한다. 고전력 마이크로파가 생물을 비출 때 열 효과 기반 (일반적으로 전력 밀도는 10MW/) 장기 저전력 밀도 (1 MW/cm 2 이하) 마이크로파 복사는 주로 비열효과를 발생시킵니다.

1.3 농업 과학에서 마이크로파의 응용

마이크로웨이브는 발아율이 낮거나 느린 많은 농작물이나 임업 씨앗의 발아를 가속화하는 데 사용되어 발아율을 높일 수 있는지 알아보는 데 사용되었다. 씨앗의 수분 함량은 처리 효과에 뚜렷한 영향을 미친다. 일반적으로 수분 함량이 낮은 씨앗은 열 처리에 큰 영향을 미치며, 손상을 입지 않고 고온을 견딜 수 있다. 마이크로웨이브는 뚜렷한 열 효과를 가지고 있어 G0 세포가 증식주기 (Carpita) 로 들어가는 것을 촉진한다. 노스캐롤라이나 주 & amp；; 머레이 W. n; 1976) 을 참조하십시오. 한편 호언악 등 (1996) 과 후 등 (1995) 은 각각 마이크로웨이브와 열충격 처리가 벼 씨앗에 미치는 생물학적 효과를 비교했다. 같은 온도 (45 C) 에서 마이크로웨이브 처리가 싹의 활력을 크게 촉진하고 열충격 처리가 뿌리의 활력을 크게 촉진시킨다는 결과가 나왔다. 라이린과 홍봉 (1997) 은 50W, 200W, 500W 마이크로웨이브로 멜론 씨앗을 방사한다. 그 결과, 200W 전력의 마이크로웨이브 처리가 발아율과 발아세를 현저히 높일 수 있다는 것을 알 수 있다. 200w 마이크로웨이브 처리 씨앗의 아밀라아제 함량은 발아 후 24 시간부터 대조군보다 현저히 높았고, 48 시간 동안 새로운 아밀라아제 동료 효소 밴드가 나타났다. 마이크로웨이브의 이러한 전력은 멜론 씨앗의 발아기 디아스타제를 효과적으로 자극하고 물질과 에너지의 대사를 가속화하여 씨앗의 발아 활력을 높인다는 것을 설명한다. 노랑 등 (1999) 오이 씨앗 10s 와 20s 를 105W 마이크로웨이브로 조사한다. 그 결과, 진엽은 일찍 자라고, 그루 높이는 증가한 것으로 나타났다. 종자 처리 시간은 30s 로 씨앗의 조기 출현을 촉진시켰다. 그러나 출산기간이 길어지면서 그루 높이가 억제되고 잎 수도 줄어든다. 방사선 복용량이 105W 일 때 종자 처리 기간은 85, 10s, l4s 로 오이 모종의 주근과 측근의 성장을 촉진하고 효소 활성을 증가시켜 뿌리의 활력 향상을 설명한다. 양 등 (2005) 은 2004 년 직교 실험을 통해 배추 씨앗의 발아 특성과 내염성에 미치는 마이크로웨이브 처리의 영향을 연구했다. 그 결과, 마이크로웨이브 처리 전에 발아 환경 소금 함량이 종자 발아율에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 소금 함량과 알칼리도의 영향이 두드러졌다. 마이크로웨이브 처리 후 발아 환경의 염량과 알칼리도가 씨앗 발아율에 미치는 영향은 부차적이며 눈에 띄지 않는다. 최적 조건 하에서, 씨앗의 발아율은 대조군보다 현저히 높다. P.Reddy 와 D.J.Myeoek(2000) 는 콩 씨앗에 30 초의 비파괴적이고 효과적인 마이크로웨이브 방사선을 가하여 씨앗의 생활력과 활성화를 촉진하지만 세포와 세포기의 구조에는 영향을 주지 않는다.

1.4 의학에서의 마이크로파 생물학적 효과의 응용

마이크로파의 생물학적 효과는 다양한 종양, 가슴 질환, 폐기종, 폐부종을 진단하고 동맥벽의 두께를 측정하는 데 사용될 수 있다. 특히 마이크로웨이브의 바이오효과로 종양을 치료하는 것은 특별한 의미가 있다. 종양 조직의 혈액순환과 열전도성이 정상 조직보다 나쁘기 때문에 종양 조직의 온도 상승은 일반적으로 주변 정상 조직보다1~ 3 C 높다. 가열 온도를 적절히 조절하여 종양 세포 내 온도가 42 C 이상에 이르면 건강한 조직을 해치지 않고 암세포를 죽일 수 있으므로 산소 부족과 낮은 pH 값의 방사선 종양 세포를 마이크로웨이브로 죽일 수 있다. 마이크로웨이브 찜질과 화학요법을 결합하면 더 좋은 치료 효과를 얻을 수 있다. 최근 몇 년 동안 많은 나라와 지역에서 간암과 뇌조직의 암에 찜질을 임상 적으로 적용하고 풍부한 데이터 (진이 등 1999) 를 얻고 있다. 우리나라 학자들은 간암, 직장암, 구강암 등을 마이크로웨이브로 치료하는 방면에서 현저한 성과를 거두었다. 게다가, 수술 블레이드와 마이크로웨이브 방사선을 결합하는 것도 일종의 응용 형식이다. 마이크로웨이브 에너지는 자연온도와 응고 작용을 하고 어느 정도 살균 작용을 하기 때문에 이 메스는 미세혈관 분포가 밀집된 인체 조직 (진이 등 1999) 에 특히 적합하다. 안과나 간 수술과 같은 것들이죠. 현재 개선해야 할 것은 마이크로웨이브 복사의 에너지를 더욱 집중시켜 더 나은 효과를 얻을 수 있는 방법이다. 마이크로웨이브는 의료 의약업 멸균에도 사용할 수 있어 효과가 빠르고 좋다. 또한, 강한 펄스 전력으로 실험 동물의 뇌를 비추면 온도가 42 C 이상에 달하고 몇 초 안에 동물을 죽일 수 있으며, 동시에 뇌의 모든 효소 시스템을 균일하게 비활성화시켜 생화학 반응을 멈추고, 뇌의 내열 활성 물질의 원래 성분을 보존하여 신경화학의 특성과 기능을 연구하는 데 사용할 수 있다.