Efectul radiațiilor cu microunde asupra oamenilor. Lucrare de proiect în fizică pe tema: „Radiația cu microunde

Dezvoltarea tehnologiei cu microunde în ultimele două decenii a contribuit la introducerea acesteia în practica de fizioterapie. Cuptoarele cu microunde au un număr de proprietăți fizice, care poate fi folosit pentru a trata anumite boli (de exemplu, psoriazis, reumatism și alte boli autoimune). Proprietățile acestor unde sunt următoarele: a) energia lor poate fi concentrată pe părți individuale ale corpului; b) sunt reflectate de pe suprafete dense; c) frecvenţa lor este apropiată de frecvenţa vibraţiilor de relaxare ale apei; d) sunt mai termogenice decât undele ultrascurte.

Sub influența microundelor, vibrațiile ionilor și ale moleculelor de apă dipol pe care le conțin au loc în țesuturile unui organism viu.. Absorbția energiei valurilor în țesuturi datorită vibrațiilor ionilor este practic independentă de frecvență, în timp ce absorbția datorată vibrațiilor moleculelor de apă dipolului crește odată cu creșterea frecvenței. Totuși, această creștere are loc până la o frecvență specifică fiecărui corp de molecule (așa-numita frecvență de relaxare). La frecvențe mai mari, din cauza inerției, moleculele nu mai au timp să reacționeze la modificări prea dese ale câmpurilor de undă și, prin urmare, absorbția energiei valurilor scade brusc. Pentru moleculele de apă, această frecvență limită de relaxare este de aproximativ 2-10 Hz (lungime de undă de aproximativ 1,5 cm). Datorită acestor caracteristici, pe măsură ce lungimea de undă se scurtează, rolul moleculelor în absorbția globală a energiei valurilor în țesuturi crește. În intervalul de lungime de undă de 10 centimetri, aproximativ jumătate din energia totală este absorbită din cauza vibrațiilor moleculelor de apă, iar în lungimea de undă de 3 centimetri - deja 98%. Întrucât mai mult de jumătate din corp este format din apă, semnificația acestui fapt pentru acțiunea microundelor este clară, mai ales pentru țesuturile cu conținut ridicat de apă (sânge, limfa, mușchi, sistem nervos).

Microundele au atât efecte termice, cât și extratermale. Pentru prima dată, efectul lor extratermic asupra oamenilor a fost stabilit de S. Ya Turlygin, care a observat apariția somnolenței după expunerea la unde centimetrice de intensitate foarte scăzută. Acest lucru a fost confirmat ulterior de numeroase observații. Atunci când o persoană este expusă în mod sistematic la microunde de mare putere pe față, se observă întunecarea cristalinului, modificări funcționale ale sistemului nervos, disfuncția analizatoarelor vizuale și olfactive etc., ceea ce a condus la necesitatea stabilirii în industrie. dozele maxime admise de expunere la oameni în timpul orelor de lucru - nu mai mult de 0,01 mW/cm2.

Impactul general asupra animalelor al unui câmp intens de microunde la o PFM (densitate de flux de putere) de 0,2-0,3 W/cm21 provoacă modificări ale respirației, ale ritmului cardiac și tensiunea arterială, efectele locale în aceleași condiții sunt însoțite de modificări trecătoare rapide ale hemodinamicii și ale respirației, evident de origine reflexă. Semnificația de reglementare a sistemului nervos atunci când este expus la un câmp de microunde apare atunci când nervii vagi sunt secționați la animale; în același timp, se observă o creștere mai mică a respirației, dar o tulburare hemodinamică mai severă ca urmare a opririi influenței de reglare a nervului vag.

La o broasca, un camp de microunde la 0,3 W/cm2 determina modificari ale activitatii cardiace similare cu efectul bifazic câmp electric UHF. În prima fază, uneori de scurtă durată, are loc o creștere a frecvenței cardiace și intensificare, urmată de o încetinire și încetare a activității cardiace în diastolă. După încetarea expunerii, contracțiile sunt restabilite; Uneori se observă aritmii. Aceste efecte sunt considerate termice datorită PMT ridicat al câmpului de microunde utilizat în experimente.

Utilizarea unui câmp de microunde de intensitate scăzută (PPM 0,05 W/cm2, durata 30 minute) este de mare importanță fiziologică, când câinii experimentează de obicei o ușoară creștere a ritmului cardiac și dispariția aritmiei respiratorii la unele animale, o încetinire a ritmului apare ritmul. Conform electrocardiografiei, cu expunerea prelungită repetată la un câmp de microunde, se poate aprecia activarea mecanismelor compensatorii și dezvoltarea adaptării, care poate fi perturbată la câini de expuneri mai puternice. Modificările stabilite indică dezvoltarea unor procese distrofice temporare în miocard și sunt considerate reflexe; în prima oră după expunere, aceste modificări dispar. La câinii cu infarct miocardic indus artificial, utilizarea unui câmp de microunde determină o creștere a frecvenței cardiace, o scădere a tuturor undelor electrocardiogramei din fiecare derivație, iar intervalul S-T se ridică și mai mult peste linia izoelectrică. Câmpul cu microunde înrăutățește funcțiile unei inimi bolnave.

La normalizarea indicatorilor funcției cardiace după un infarct miocardic experimental, utilizarea unui câmp de microunde de intensitate scăzută provoacă modificări de fază ale activității cardiace la animale, care pot fi considerate distrofice. Aceste modificări sunt observate atât cu impact general, cât și cu impact local asupra zonei capului. Sarcina musculară în combinație cu un câmp slab de microunde duce la schimbări mai durabile.

Pe baza datelor electrocardiografice, putem concluziona că, sub influența câmpului cu microunde, procesele biochimice din țesuturile inimii se modifică, a căror severitate depinde de intensitatea expunerii la microunde.

Determinarea compoziției electrolitice a sângelui periferic al animalelor prin electroforeză după expunerea la un câmp intens de microunde (PPM 0,1-0,2 W/cm2) indică modificări de fază ale conținutului de potasiu și sodiu. Inițial, raportul K/Na din plasmă crește și apoi scade. În comparație cu datele electrocardiografice, este clar că după expunerea la un conținut ridicat de potasiu în sânge apar unde T ascuțite înalte în toate derivațiile, iar cu un conținut scăzut de potasiu apar cele scăzute, aplatizate. Pe baza modificării raportului de potasiu și sodiu din sânge, se poate presupune că sub influența microundelor are loc o modificare a permeabilității membranelor celulare la cationii intra și extracelulari.

Studiile biochimice sunt de mare interes pentru mecanismul de acțiune al câmpului de microunde asupra organismului. Studiul proceselor redox din țesuturi (ficat, rinichi, mușchi al inimii) prin determinarea activității enzimelor din acestea (citocrom oxidază, dehidrază și adenozin trifosfatază) relevă efectul câmpului de microunde asupra organismului. Utilizarea unui câmp intens de microunde (PPM 0,1-0,3 W/cm2) duce la o scădere bruscă a proceselor redox în țesuturile de iepure; în acest caz se manifestă efectul termic al câmpului de microunde. Un câmp slab de microunde (PPM 0,005-0,01 W/cm2) determină o creștere vizibilă a proceselor redox în țesuturi. Expunerea repetată a iepurilor la un câmp de microunde duce la schimbări mai mici în procesele redox în comparație cu o singură expunere. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că expunerea repetată stimulează mecanismele compensatorii-adaptative și provoacă schimbări mai mici în procesele redox în țesuturile animale. Influenţa mecanismelor compensatorii a fost mai pronunţată la nivelul central sistemul nervos decât în ​​inimă.

Studiul metabolismului proteinelor la animale atât sub expunere locală, cât și generală la câmpurile cu microunde a relevat câteva caracteristici. Expunerea zilnică la zona inimii timp de 10 zile (PPM 0,02 W/cm2 cu o zonă emițător de 10 cm2) nu a provocat modificări semnificative în metabolismul proteic al mușchiului inimii, dar cu o expunere mai intensă (PPM 0,1 W/). cm2) o creștere a conținutului de proteine ​​cu activitate fosforilază cu o scădere simultană a fracției miogen.

În mușchiul inimii animalelor, s-au observat modificări semnificative ale conținutului de fracțiuni individuale de proteine, care au depins de intensitatea expunerii.

Reacția de precipitare în agar Uchterlon a fost utilizată pentru a studia compoziția antigenică a serului sanguin al animalelor expuse la expunere generală la microunde sub forma unui curs de 20 de proceduri timp de 10 minute zilnic (PPM 0,006 și 0,04 W/cm2). Serul sanguin a fost examinat în a 24-25-a zi după ultima expunere. Reacția de precipitare în agar a arătat că efectul general al microundelor (PPM 0,006 W/cm2) nu duce la o modificare a compoziției antigenice a serului din sânge animal. Antiserul la serul animalelor experimentale a reacționat în mod egal cu serul atât al animalelor experimentale, cât și al animalelor sănătoase.

În studiile imunologice ale serului sanguin al animalelor expuse la expunerea generală la microunde cu un PPM de 0,04 W/cm2, s-a găsit un număr mai mic de linii de precipitare în reacția de precipitare în agar, ceea ce a indicat o simplificare a compoziției antigenice a serului sanguin. și întărirea sistemului imunitar. Serurile față de serul de la animale sănătoase au reacționat diferit cu serul de la animalele sănătoase și de la experimente; in acelasi timp, serurile impotriva serului experimental au reactionat in acelasi mod cu serul animalelor sanatoase si de experiment. Descoperirile par să indice că serul animalelor sănătoase conține antigeni care nu sunt prezenți în serul animalelor expuse la microunde.

Simplificarea compoziției antigenice a serului sanguin atunci când este expus la doze termice de microunde indică o schimbare profundă a metabolismului organismului. Nu a fost observat un astfel de fenomen sub influența dozelor non-termice de microunde.

Un studiu al activității nervoase superioare a câinilor folosind metoda reflexelor condiționate arată că expunerea la un câmp de microunde determină modificări semnificative care depind de densitatea fluxului de putere, durata expunerii și caracteristicile tipologice ale animalului. Modificări ale stării funcționale a cortexului cerebral la câini au fost observate chiar și după o singură expunere la un câmp slab de microunde (PPM 0,005-0,01 W/cm2). Deoarece această putere de câmp nu a provocat o creștere a temperaturii corpului, efectul observat nu a fost asociat cu supraîncălzirea. Un câmp slab de microunde a îmbunătățit procesul de excitare, iar unul puternic, în care s-au observat dificultăți de respirație și supraîncălzire, a condus la dezvoltarea inhibiției în sistemul nervos central.

Întărirea atât a reflexelor condiționate, cât și a celor necondiționate indică faptul că câmpul cu microunde acționează atât asupra cortexului cerebral, cât și asupra formațiunilor subcorticale. Cu expunerea prelungită la un câmp slab de microunde, se observă modificări de fază ale activității nervoase superioare: mai întâi, o creștere a procesului de excitare și apoi o slăbire a acestuia la nivelul inițial cu o inhibiție crescută.

Studiul parametrilor electroencefalografici la animalele aflate în expunere generală a relevat o relație între natura activității bioelectrice a creierului și intensitatea expunerii la câmpul de microunde. Expunerea intensă și prelungită a provocat modificări ale ritmurilor de bază ale activității electrice, precum și ale amplitudinii. Când au fost expuse la capul animalului, aceste modificări au apărut sub influențe slabe ale câmpului cu microunde.

În prezent, oamenii de știință încearcă să trateze tumorile maligne cu unde de microunde, ceea ce le poate permite în sfârșit să creeze un tratament unic pentru cancerul de sân. Totuși, totul este încă în stadiul de experimente pe animale.

Am fost foarte surprins când detectorul-indicator simplu de casă a ieșit din scară lângă un cuptor cu microunde funcțional în cantina noastră de lucru. Totul este ecranat, poate există un fel de defecțiune? Am decis să verific noua mea sobă; Indicatorul a deviat și la scara maximă!

Colectez un indicator atât de simplu pentru timp scurt de fiecare dată când merg la testele pe teren ale echipamentelor de transmisie și recepție. Ajută foarte mult la lucru, nu trebuie să porți cu tine multe dispozitive, este întotdeauna ușor să verifici funcționalitatea emițătorului cu un produs simplu de casă (unde conectorul antenei nu este înșurubat complet, sau tu am uitat să pornesc alimentarea). Clienților le place foarte mult acest stil de indicator retro și trebuie să îl lase cadou.

Avantajul este simplitatea designului și lipsa puterii. Dispozitiv etern.

Este ușor de făcut, mult mai simplu decât același „Detector de la un prelungitor de rețea și un bol de gem” în intervalul undelor medii. În loc de un prelungitor de rețea (inductor) - o bucată de fir de cupru prin analogie, puteți avea mai multe fire în paralel, nu va fi mai rău; Firul în sine sub forma unui cerc de 17 cm lungime, de cel puțin 0,5 mm grosime (pentru o mai mare flexibilitate folosesc trei astfel de fire) este atât un circuit oscilant în partea de jos, cât și o antenă buclă pentru partea superioară a gamei, care variază. de la 900 la 2450 MHz (nu am verificat performanța mai sus). Este posibil să se utilizeze o antenă direcțională mai complexă și o potrivire a intrării, dar o astfel de abatere nu ar corespunde titlului subiectului. Nu este nevoie de un condensator variabil, încorporat sau doar (aka un bazin), pentru un cuptor cu microunde există două conexiuni una lângă alta, deja un condensator.

Nu este nevoie să căutați o diodă cu germaniu, aceasta va fi înlocuită cu o diodă PIN HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812 etc., sau HSHS 2812 (am folosit-o). Dacă doriți să treceți peste frecvența cuptorului cu microunde (2450 MHz), alegeți diode cu o capacitate mai mică (0,2 pF), diodele HSMP -3860 - 3864 pot fi potrivite La instalare, nu supraîncălziți. Este necesar să lipiți spot-rapid, în 1 secundă.

În loc de căști cu impedanță ridicată există un cadran indicator. Sistemul magnetoelectric are avantajul inerției. Condensatorul de filtru (0,1 µF) ajută acul să se miște fără probleme. Cu cât rezistența indicatorului este mai mare, cu atât contorul de câmp este mai sensibil (rezistența indicatoarelor mele variază de la 0,5 la 1,75 kOhm). Informațiile conținute într-o săgeată care deviază sau zvâcnește are un efect magic asupra celor prezenți.

Un astfel de indicator de câmp, instalat lângă capul unei persoane care vorbește pe telefonul mobil, va provoca mai întâi uimire pe față, poate aduce persoana înapoi la realitate și o va salva de posibile boli.

Dacă mai aveți putere și sănătate, asigurați-vă că îndreptați mouse-ul către unul dintre aceste articole.

În loc de un comparator, puteți utiliza un tester care va măsura tensiunea DC la limita cea mai sensibilă.

Circuit indicator pentru microunde cu LED.

Indicator pentru microunde cu LED.

A încercat LED ca indicator. Acest design poate fi proiectat sub forma unui breloc folosind o baterie de 3 volți sau introdus într-o carcasă goală pentru telefonul mobil. Curentul de așteptare al dispozitivului este de 0,25 mA, curentul de funcționare depinde direct de luminozitatea LED-ului și va fi de aproximativ 5 mA. Tensiunea redresată de diodă este amplificată de amplificatorul operațional, acumulată pe condensator și deschide dispozitivul de comutare de pe tranzistor, care aprinde LED-ul.

Dacă indicatorul cadran fără baterie a deviat pe o rază de 0,5 - 1 metru, atunci muzica colorată de pe diodă s-a mutat până la 5 metri, atât de pe telefonul mobil, cât și de la cuptorul cu microunde. Nu m-am înșelat în privința muzicii color, vedeți singuri că puterea maximă va fi doar atunci când vorbiți pe un telefon mobil și în prezența unui zgomot puternic străin.

Ajustare.

Am colectat mai mulți astfel de indicatori și au funcționat imediat. Dar există încă nuanțe. Când este pornit, tensiunea pe toți pinii microcircuitului, cu excepția celui de-al cincilea, ar trebui să fie egală cu 0. Dacă această condiție nu este îndeplinită, conectați primul pin al microcircuitului printr-un rezistor de 39 kOhm la minus (masă). Se întâmplă că configurația diodelor cu microunde din ansamblu nu coincide cu desenul, așa că trebuie să respectați schema electrica, iar înainte de instalare, v-aș sfătui să sunați diodele pentru conformitatea lor.

Pentru ușurință în utilizare, puteți înrăutăți sensibilitatea prin reducerea rezistenței de 1 mOhm sau prin reducerea lungimii spirei firului. Cu valorile câmpului date, stațiile telefonice de bază cu microunde pot fi detectate pe o rază de 50 - 100 m.
Cu un astfel de indicator, puteți întocmi o hartă de mediu a zonei dvs. și puteți evidenția locurile în care nu puteți sta cu cărucioarele sau nu puteți sta mult timp cu copiii.

Fiți sub antenele stației de bază mai sigur decât pe o rază de 10 - 100 de metri de ele.

Indicator de nivel analogic.

Am decis să încerc să fac indicatorul pentru microunde puțin mai complex, pentru care i-am adăugat un contor de nivel analogic. Pentru comoditate, am folosit același element de bază. Circuitul prezintă trei amplificatoare operaționale DC cu câștiguri diferite. În layout, m-am așezat pe 3 etape, deși puteți planifica una a patra folosind microcircuitul LMV 824 (al patrulea op-amp într-un singur pachet). După ce am folosit puterea de la 3, (3,7 baterie de telefon) și 4,5 volți, am ajuns la concluzia că se poate face fără o etapă cheie pe un tranzistor. Astfel, avem un microcircuit, o diodă cu microunde și 4 LED-uri. Ținând cont de condițiile câmpurilor electromagnetice puternice în care va funcționa indicatorul, am folosit condensatori de blocare și filtrare pentru toate intrările, circuitele de feedback și sursa de alimentare cu op-amp.
Ajustare.
Când este pornit, tensiunea pe toți pinii microcircuitului, cu excepția celui de-al cincilea, ar trebui să fie egală cu 0. Dacă această condiție nu este îndeplinită, conectați primul pin al microcircuitului printr-un rezistor de 39 kOhm la minus (masă). Se întâmplă că configurația diodelor cu microunde din ansamblu nu coincide cu desenul, așa că trebuie să respectați schema electrică și, înainte de instalare, vă sfătuiesc să testați diodele pentru conformitatea lor.

Acest prototip a fost deja testat.

Intervalul de la 3 LED-uri aprinse la cele complet stinse este de aproximativ 20 dB.

Alimentare de la 3 la 4,5 volți. Curent de așteptare de la 0,65 la 0,75 mA. Curentul de funcționare când se aprinde primul LED este de la 3 la 5 mA.

Acest indicator de câmp de microunde pe un cip cu un al 4-lea amplificator operațional a fost asamblat de Nikolai.
Iată diagrama lui.

Dimensiunile și marcajele pinii microcircuitului LMV824.

Instalarea indicatorului pentru microunde pe cipul LMV824.

Un microcircuit asemănător ca parametri cu MC 33174D, care include patru amplificatoare operaționale, este realizat într-un pachet dip și are dimensiune mai mare, și, prin urmare, mai convenabil pentru instalarea radioamator. Configurația electrică a pinii coincide complet cu microcircuitul L MV 824 Folosind microcircuitul MC 33174D, am realizat un aspect al unui indicator de microunde cu patru LED-uri. Între pinii 6 și 7 ai microcircuitului se adaugă un rezistor de 9,1 kOhm și un condensator de 0,1 μF în paralel cu acesta. Al șaptelea pin al microcircuitului este conectat printr-un rezistor de 680 ohmi la al 4-lea LED. Dimensiunea standard a pieselor este 06 03. Placa este alimentată de o celulă cu litiu de 3,3 - 4,2 volți.

Indicator pe cipul MC33174.

Partea inversă.

Designul original al indicatorului de câmp economic este un suvenir fabricat în China. Această jucărie ieftină conține: un radio, un ceas cu dată, un termometru și, în final, un indicator de câmp. Microcircuitul neîncadrat, inundat consumă neglijabil puțină energie, deoarece funcționează în modul de cronometrare, reacționează la activarea unui telefon mobil de la o distanță de 1 metru, simulând câteva secunde de indicare cu LED a unei alarme de urgență cu faruri. Astfel de circuite sunt implementate pe microprocesoare programabile cu un număr minim de piese.

Adăugare la comentarii.

Contoare selective de câmp pentru banda de amatori 430 - 440 MHz
iar pentru banda PMR (446 MHz).

Indicatorii câmpurilor de microunde pentru benzile de amatori de la 430 la 446 MHz pot fi făcute selective prin adăugarea unui circuit suplimentar L la SK, unde L to este o rotire a firului cu un diametru de 0,5 mm și o lungime de 3 cm, iar SK este un condensator de reglare cu o valoare nominală de 2 - 6 pF . Întoarcerea firului în sine, opțional, poate fi realizată sub forma unei bobine cu 3 ture, cu un pas înfășurat pe un dorn cu diametrul de 2 mm cu același fir. O antenă sub forma unei bucăți de fir de 17 cm lungime trebuie conectată la circuit printr-un condensator de cuplare de 3,3 pF.

Interval 430 - 446 MHz. În loc de o întoarcere, există o bobină înfășurată în trepte.

Diagrama pentru intervale 430 - 446 MHz.

Montarea intervalului de frecvență 430 - 446 MHz.

Apropo, dacă sunteți serios în privința măsurătorilor cu microunde ale frecvențelor individuale, puteți utiliza filtre SAW selective în loc de circuit. În magazinele de radio ale capitalei sortimentul lor este în prezent mai mult decât suficient. Va trebui să adăugați un transformator RF la circuit după filtru.

Dar acesta este un alt subiect care nu corespunde titlului postării.

Androsova Ekaterina

eu. Radiația cu microunde (o mică teorie).

II. Impact asupra oamenilor.

III. Aplicație practică Radiația cu microunde. Cuptoare cu microunde.

1. Ce este un cuptor cu microunde?

2. Istoria creației.

3. Dispozitiv.

4. Principiul de funcționare al unui cuptor cu microunde.

5. Caracteristici cheie:

o. Putere;

b. Acoperire interioara;

c. Grill (soiurile sale);

d. Convecție;

IV. Cercetare parte a proiectului.

1. Analiză comparativă.

2. Sondaj social.

V. Concluzii.

Descărcați:

Previzualizare:

Lucru de proiect

în fizică

pe tema:

„Radiații cu microunde.
Utilizarea sa în cuptoarele cu microunde.
Analiza comparativă a cuptoarelor diferiți producători»

elevi de clasa a XI-a

Școala Gimnazială GOU „Losiny Ostrov” nr. 368

Androsova Ekaterina

Profesor – lider de proiect:

Zhitomirskaya Zinaida Borisovna

februarie 2010

Radiația cu microunde.

Radiația infraroșie- radiația electromagnetică care ocupă regiunea spectrală dintre capătul roșu al luminii vizibile (cu o lungime de undăλ = 0,74 µm) și radiația cu microunde (λ ~ 1-2 mm).

Radiația cu microunde, Radiații de frecvență ultraînaltă(radiație cu microunde) - radiație electromagnetică care include intervalul centimetric și milimetric al undelor radio (de la 30 cm - frecvență 1 GHz la 1 mm - 300 GHz). Radiația cu microunde de mare intensitate este utilizată pentru încălzirea fără contact a corpurilor, de exemplu, în viața de zi cu zi și pentru tratarea termică a metalelor în cuptoarele cu microunde, precum și pentru radar. Radiația cu microunde de joasă intensitate este utilizată în comunicații, în principal portabile (walkie-talkie, telefoane mobile de ultimă generație, dispozitive WiFi).

Radiația infraroșie este numită și radiație „termică”, deoarece toate corpurile, solide și lichide, încălzite la o anumită temperatură, emit energie în spectrul infraroșu. În acest caz, lungimile de undă emise de corp depind de temperatura de încălzire: cu cât temperatura este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică și intensitatea radiației este mai mare. Spectrul de radiații al unui corp absolut negru la temperaturi relativ scăzute (până la câteva mii de Kelvin) se află în principal în acest interval.

Diodele și fotodiodele IR (infraroșu) sunt utilizate pe scară largă în telecomenzi telecomanda, sisteme de automatizare, sisteme de securitate etc. Emițătorii de infraroșu sunt utilizați în industrie pentru uscarea suprafețelor vopsea. Metoda de uscare cu infraroșu are avantaje semnificative față de metoda tradițională de convecție. În primul rând, acesta este, desigur, un efect economic. Viteza și energia consumată în timpul uscării cu infraroșu este mai mică decât aceiași indicatori cu metodele tradiționale. Un efect secundar pozitiv este și sterilizarea produselor alimentare, crescând rezistența la coroziune a suprafețelor vopsite. Dezavantajul este denivelarea semnificativ mai mare a încălzirii, care în unele cazuri procese tehnologice complet inacceptabil. O caracteristică specială a utilizării radiațiilor IR în industria alimentară este posibilitatea pătrunderii undei electromagnetice în produse capilare-poroase precum cereale, cereale, făină etc., la o adâncime de până la 7 mm. Această valoare depinde de natura suprafeței, structura, proprietățile materialului și caracteristicile de frecvență ale radiației. O undă electromagnetică dintr-un anumit interval de frecvență are nu numai un efect termic, ci și biologic asupra produsului, ajutând la accelerarea transformărilor biochimice în polimerii biologici (amidon, proteine, lipide).

Impactul radiațiilor cu microunde asupra oamenilor

Materialul experimental acumulat ne permite să împărțim toate efectele radiațiilor cu microunde asupra ființelor vii în 2 clase mari: termice și non-termice. Efectul termic într-un obiect biologic se observă atunci când acesta este iradiat cu un câmp cu o densitate a fluxului de putere mai mare de 10 mW/cm2, iar încălzirea țesuturilor depășește 0,1 C, în caz contrar se observă un efect non-termic. Dacă procesele care au loc sub influența câmpurilor electromagnetice puternice ale microundelor au primit o descriere teoretică care este în acord cu datele experimentale, atunci procesele care au loc sub influența radiațiilor de intensitate scăzută au fost slab studiate teoretic. Nici măcar nu există ipoteze despre mecanismele fizice ale impactului studiilor electromagnetice de intensitate scăzută asupra obiectelor biologice de diferite niveluri de dezvoltare, de la un organism unicelular la oameni, deși se iau în considerare abordări individuale pentru rezolvarea acestei probleme.

Radiațiile cu microunde pot afecta comportamentul uman, sentimentele și gândurile;
Afectează biocurenții cu o frecvență de la 1 la 35 Hz. Ca urmare, apar tulburări în percepția realității, tonus crescut și scăzut, oboseală, greață și durere de cap; Este posibilă sterilizarea completă a sferei instinctive, precum și deteriorarea inimii, a creierului și a sistemului nervos central.

RADIAȚII ELECTROMAGNETICE ÎN GAMA DE FRECVENȚE RADIO (RF EMR).

SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 Niveluri maxime admise ale densității fluxului de energie în intervalul de frecvență 300 MHz - 300 GHz, în funcție de durata expunerii Când este expus la radiații timp de 8 ore sau mai mult, MPL - 0,025 mW pe centimetru pătrat, când este expus la 2 ore, MPL - 0,1 mW pe centimetru pătrat, iar pentru expunere de 10 minute sau mai puțin, MPL - 1 mW pe centimetru pătrat.

Aplicarea practică a radiațiilor cu microunde. Cuptoare cu microunde

Cuptorul cu microunde este un aparat electrocasnic conceput pentru gătit instant sau încălzirea rapidă a alimentelor, precum și pentru dezghețarea alimentelor, are loc prin utilizarea undelor radio.

Istoria creației

Inginerul american Percy Spencer a observat capacitatea radiațiilor microundelor de a încălzi alimentele când lucra la compania Raytheon. Raytheon ), care produce echipamente pentru radare. Potrivit legendei, când făcea experimente cu un alt magnetron, Spencer a observat că o bucată de ciocolată din buzunar s-a topit. Potrivit unei alte versiuni, el a observat că un sandviș plasat pe magnetronul pornit s-a fierbinte.

Brevetul pentru cuptorul cu microunde a fost eliberat în 1946. Primul cuptor cu microunde a fost construit de Raytheon și a fost conceput pentru gătit industrial rapid. Înălțimea sa a fost aproximativ egală cu înălțimea omului, greutatea - 340 kg, puterea - 3 kW, care este de aproximativ dublul puterii unui cuptor cu microunde de uz casnic modern. Această sobă a costat aproximativ 3.000 de dolari. A fost folosit mai ales în cantinele soldaților și în cantinele spitalelor militare.

Primul cuptor cu microunde de uz casnic produs în serie a fost produs de compania japoneză Sharp în 1962. Inițial, cererea pentru noul produs a fost scăzută.

În URSS, cuptoarele cu microunde erau produse de fabrica ZIL.

Dispozitiv cuptor cu microunde.

Componente principale:

1. sursa de microunde;
2. magnetron;
3. alimentare de înaltă tensiune magnetron;
4. circuit de control;
5. un ghid de undă pentru transmiterea microundelor de la magnetron către cameră;
6. o camera metalica in care se concentreaza radiatia de microunde si in care se aseaza alimentele, cu usa metalizata;
7. elemente auxiliare;
8. masă rotativă în cameră;
9. circuite care asigură securitate („blocare”);
10. un ventilator care răcește magnetronul și aerisește camera pentru a elimina gazele generate în timpul gătirii.

Principiul de funcționare

Magnetronul transformă energia electrică în frecvență înaltă câmp electric, provocând mișcarea moleculelor de apă, ceea ce duce la încălzirea produsului. Magnetronul, creând un câmp electric, îl direcționează de-a lungul unui ghid de undă în camera de lucru în care este plasat produsul care conține apă (apa este un dipol, deoarece molecula de apă este formată din sarcini pozitive și negative). Efectul unui câmp electric extern asupra produsului duce la faptul că dipolii încep să se polarizeze, adică. Dipolii încep să se rotească. Când dipolii se rotesc, apar forțe de frecare, care se transformă în căldură. Deoarece polarizarea dipolilor are loc pe întregul volum al produsului, ceea ce determină încălzirea acestuia, acest tip de încălzire se mai numește și încălzire volumetrică. Încălzirea cu microunde este numită și încălzire cu microunde, adică lungimea scurtă a undelor electromagnetice.

Caracteristicile cuptoarelor cu microunde

Putere.

1. Puterea utilă sau efectivă a unui cuptor cu microunde, care este importantă pentru încălzire, gătit și dezghețare, esteputerea cuptorului cu microunde și puterea grătarului. De regulă, puterea cuptorului cu microunde este proporțională cu volumul camerei: această putere a cuptorului cu microunde și a grătarului ar trebui să fie suficientă pentru cantitatea de alimente care poate fi plasată într-un cuptor cu microunde dat în modurile corespunzătoare. În mod convențional, putem presupune că, cu cât puterea cuptorului cu microunde este mai mare, cu atât are loc încălzirea și gătitul mai rapid.
2. Consum maxim de energie - putere electrică, căruia trebuie acordată atenție, deoarece consumul de energie electrică poate fi destul de mare (în special pentru cele mari cuptoare cu microunde cu gratar si convectie). Cunoașterea consumului maxim de energie este necesară nu numai pentru a estima cantitatea de energie electrică consumată, ci și pentru a verifica posibilitatea conectării la prize existente (la unele cuptoare cu microunde, consumul maxim de energie ajunge la 3100 W).

Acoperiri interioare

Pereții camerei de lucru a cuptorului cu microunde au un strat special. În prezent, există trei opțiuni principale: acoperire cu email, acoperiri speciale și acoperire din oțel inoxidabil.

1. Acoperire cu email durabil, neted și ușor de curățat, găsit în multe cuptoare cu microunde.
2. Acoperiri speciale, dezvoltate de producătorii de cuptoare cu microunde, sunt acoperiri avansate care sunt și mai rezistente la deteriorare și căldură intensă și sunt mai ușor de curățat decât smalțul convențional. Acoperirile speciale sau avansate includ „acoperirea antibacteriană” de la LG și „acoperirea bioceramică” de la Samsung.
3. Acoperire din oțel inoxidabil- extrem de rezistent la temperaturi ridicate și deteriorare, mai ales fiabil și durabil și, de asemenea, arată foarte elegant. Căptușeala din oțel inoxidabil este utilizată de obicei în cuptoarele cu microunde cu convecție sau grătar care au mai multe setări de temperatură ridicată. De regulă, acestea sunt sobe de o categorie de preț ridicat, cu un aspect frumos și design interior. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că menținerea curată a unui astfel de strat necesită un oarecare efort și utilizarea unor produse speciale de curățare.

Grătar

Grill element de incalzire. arată ca un tub de metal negru cu element de încălzireîn interior, situat în partea superioară a camerei de lucru. Multe cuptoare cu microunde sunt echipate cu un așa-numit element de încălzire „în mișcare” (TEN), care poate fi deplasat și instalat vertical sau înclinat (în unghi), oferind încălzire nu de sus, ci din lateral.
Grătarul cu element de încălzire mobil este deosebit de convenabil de utilizat și oferă caracteristici suplimentare pentru prepararea mâncărurilor în modul grătar (de exemplu, la unele modele puteți prăji puiul în poziție verticală). În plus, camera interioară a unui cuptor cu microunde cu un grătar cu element de încălzire mobil este mai ușor și mai convenabil de curățat (la fel și grătarul în sine).

Cuarț Grătar de cuarț situat în partea de sus a cuptorului cu microunde și este un element tubular de cuarț în spatele unei rețele metalice.

Spre deosebire de grătarul cu element de încălzire, un grătar de cuarț nu ocupă spațiu în camera de lucru.

Puterea unui grătar cu cuarț este de obicei mai mică decât cea a unui grătar cu element de încălzire cuptoarele cu microunde cu grătar cu cuarț consumă mai puțină energie electrică.

Cuptoarele cu grătar cu cuarț se prăjesc mai blând și mai uniform, dar un grătar cu element de încălzire poate asigura o funcționare mai intensă (încălzire mai „agresivă”).

Există o părere că un grătar de cuarț este mai ușor de păstrat curat (este ascuns în partea superioară a camerei în spatele unui grătar și se murdărește mai greu). Cu toate acestea, remarcăm că, în timp, stropi de grăsime etc. S-ar putea să ajungă în continuare pe el și nu va mai fi posibil să-l spălați pur și simplu, ca un grătar pentru element de încălzire. Nu este nimic deosebit de groaznic în acest sens (stropii de grăsime și alți contaminanți vor arde pur și simplu de pe suprafața grătarului de cuarț).

Convecție

Cuptoarele cu microunde cu convecție sunt echipate cu un element de încălzire inel și un ventilator încorporat (de obicei situat pe peretele din spate, în unele cazuri în partea de sus), care distribuie uniform aerul încălzit în interiorul camerei. Datorită convecției, alimentele sunt coapte și prăjite, iar într-un astfel de cuptor puteți coace plăcinte, coace pui, tocană carne etc.

Cercetare parte a proiectului

Analiza comparativă a cuptoarelor cu microunde de la diferiți producători
Rezultatele sondajului social

Tabel de comparație

A fost realizat un sondaj social în rândul elevilor de liceu.

1. Aveți un cuptor cu microunde?

2. Care companie? Ce model?

3. Care este puterea? Alte caracteristici?

4. Cunoașteți regulile de siguranță atunci când manipulați un cuptor cu microunde? Le respectați?

5. Cum folosești cuptorul cu microunde?

6. Rețeta ta.

Precauții la utilizarea cuptorului cu microunde.

1. Radiațiile cuptorului cu microunde nu pot pătrunde în obiectele metalice, așa că nu trebuie să gătiți alimente în recipiente metalice. Dacă ustensilele metalice sunt închise, atunci radiația nu este absorbită deloc și cuptorul se poate defecta. Gătitul într-un recipient metalic deschis este posibil în principiu, dar eficiența sa este cu un ordin de mărime mai mică (deoarece radiația nu pătrunde din toate părțile). În plus, în apropierea marginilor ascuțite ale obiectelor metalice pot apărea scântei.
2. Nu este de dorit să plasați vase cu un strat de metal („bord auriu”) într-un cuptor cu microunde - un strat subțire de metal are o rezistență ridicată și este foarte încălzit de curenții turbionari, ceea ce poate distruge vasele din zona acoperire metalica. În același timp, obiecte metalice Fabricate din metal gros și fără margini ascuțite, sunt relativ sigure de utilizat în cuptorul cu microunde.
3. Nu puteți găti lichide în recipiente închise ermetic sau ouă întregi de pasăre într-un cuptor cu microunde - datorită evaporării puternice a apei din interiorul lor, acestea vor exploda.
4. Este periculos să încălziți apa în cuptorul cu microunde, deoarece este capabilă să se supraîncălzească, adică să se încălzească peste punctul de fierbere. Un lichid supraîncălzit poate fierbe apoi foarte puternic și într-un moment neașteptat. Acest lucru se aplică nu numai apei distilate, ci și oricărei ape care conține puține particule în suspensie. Cu cât este mai netedă și mai uniformă suprafata interioara recipient cu apă, cu atât riscul este mai mare. Dacă vasul are gâtul îngust, atunci există o probabilitate mare ca atunci când începe să fiarbă, apa supraîncălzită să se reverse și să vă ardă mâinile.

CONCLUZII

Cuptoarele cu microunde sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi, dar unii cumpărători de cuptoare cu microunde nu cunosc regulile de manipulare a cuptoarelor cu microunde. Acest lucru poate duce la consecințe negative (doză mare de radiații, incendiu etc.)

Principalele caracteristici ale cuptoarelor cu microunde:

1. Putere;
2. Disponibilitate gratar (element incalzitor/cuart);
3. Prezența convecției;
4. Acoperire interioara.

Cele mai populare sunt cuptoarele cu microunde de la Samsung și Panasonic cu o putere de 800 W, cu grătar, care costă aproximativ 4000-5000 de ruble.

Printre varietatea uriașă de unde electromagnetice care există în natură, radiațiile cu microunde sau cu microunde (microundele) ocupă un loc foarte modest. Acest interval de frecvență poate fi găsit între undele radio și partea infraroșie a spectrului. Lungimea sa nu este deosebit de mare. Acestea sunt valuri cu o lungime de 30 cm până la 1 mm.

Să vorbim despre originea, proprietățile și rolul ei în mediul uman, despre modul în care această „invizibilitate tăcută” afectează corpul uman.

Surse de radiații cu microunde

Există surse naturale de radiații cu microunde - Soarele și alte obiecte spațiale. Pe fondul radiațiilor lor a avut loc formarea și dezvoltarea civilizației umane.

Dar în secolul nostru, saturat cu tot felul de realizări tehnice, sursele create de om au fost adăugate și la fundalul natural:

• instalatii radar si radionavigatie;
• sisteme de televiziune prin satelit;
• telefoane mobile și cuptoare cu microunde.

Cum afectează radiațiile cu microunde sănătatea umană

Rezultatele unui studiu al influenței radiațiilor cu microunde asupra oamenilor au făcut posibilă stabilirea faptului că razele cu microunde nu au efect ionizant. Moleculele ionizate sunt particule defecte de materie care duc la mutația cromozomilor. Ca urmare, celulele vii pot dobândi caracteristici noi (defecte). Această constatare nu înseamnă că radiațiile cu microunde nu sunt dăunătoare pentru oameni.

Studiul influenței razelor cu microunde asupra oamenilor a făcut posibilă stabilirea următoarei imagini - atunci când acestea lovesc suprafața iradiată, are loc absorbția parțială a energiei primite de către țesutul uman. Ca urmare, curenții de înaltă frecvență sunt excitați în ele, încălzind corpul.

Ca o reacție a mecanismului de termoreglare, urmează circulația sanguină crescută. Dacă iradierea a fost locală, este posibilă îndepărtarea rapidă a căldurii din zonele încălzite. Cu radiația generală nu există o astfel de posibilitate, deci este mai periculos.

Deoarece circulația sângelui acționează ca un factor de răcire, efectul termic este cel mai pronunțat în organele epuizate de vasele de sânge. În primul rând, în cristalinul ochiului, provocând tulburarea și distrugerea acestuia. Din păcate, aceste modificări sunt ireversibile.

Cea mai semnificativă capacitate de absorbție se găsește în țesuturile cu un conținut ridicat de componente lichide: sânge, limfa, mucoasă a stomacului, intestine și cristalinul ochiului.

Ca urmare, este posibil să aveți:

• modificări ale sângelui și ale glandei tiroide;
• scăderea eficienței proceselor de adaptare și metabolice;
• modificări în sfera mentală, care pot duce la stări depresive, iar la persoanele cu un psihic instabil, provoacă tendințe suicidare.

Radiația cu microunde are un efect cumulativ. Dacă la început influența sa este asimptomatică, atunci treptat încep să se formeze condiții patologice. Inițial, se manifestă prin dureri de cap crescute, oboseală, tulburări de somn, creșterea tensiunii arteriale și dureri de inimă.

Cu expunerea prelungită și regulată la radiațiile cu microunde, aceasta duce la schimbările profunde enumerate mai devreme. Adică, se poate argumenta că radiația cu microunde are impact negativ asupra sănătății umane. Mai mult decât atât, a fost observată sensibilitatea legată de vârstă la microunde - organisme tinere s-au dovedit a fi mai susceptibile la influența EMF (electrică) la microunde. câmp magnetic).

Mijloace de protecție împotriva radiațiilor cu microunde

Natura impactului radiațiilor cu microunde asupra unei persoane depinde de următorii factori:

• distanța față de sursa de radiație și intensitatea acesteia;
• durata iradierii;
• lungime de undă;
• tip de radiație (continuă sau pulsată);
• conditii externe;
• starea corpului.

Pentru a cuantifica pericolul, conceptul de densitate a radiațiilor și normă admisibilă iradiere. În țara noastră, acest standard este luat cu o „marjă de siguranță” de zece ori și este egal cu 10 microwați pe centimetru (10 μW/cm). Aceasta înseamnă că puterea fluxului de energie cu microunde la un loc de muncă uman nu trebuie să depășească 10 μW pentru fiecare centimetru de suprafață.

Cum poate fi asta? Concluzia evidentă este că expunerea la razele de microunde trebuie evitată în toate modurile posibile. Reducerea expunerii la radiațiile cu microunde în casă este destul de simplă: ar trebui să limitați timpul de contact cu sursele casnice.

Persoanele ale căror activități profesionale implică expunerea la unde radio cu microunde ar trebui să aibă un mecanism de protecție complet diferit. Mijloacele de protecție împotriva radiațiilor cu microunde sunt împărțite în generale și individuale.

Fluxul de energie emisă scade invers proporțional cu creșterea pătratului distanței dintre emițător și suprafața iradiată. Prin urmare, cea mai importantă măsură de protecție colectivă este creșterea distanței până la sursa de radiații.

Alte măsuri eficiente de protecție împotriva radiațiilor cu microunde sunt următoarele:

Cele mai multe dintre ele se bazează pe proprietățile de bază ale radiației cu microunde - reflexia și absorbția de către substanța suprafeței iradiate. Prin urmare, ecranele de protecție sunt împărțite în reflectorizante și absorbante.

Ecranele reflectorizante sunt realizate din tablă, plasă metalică și țesătură metalizată. Arsenal ecrane de protecție destul de variat. Acestea sunt ecrane din tablă din metal omogen și pachete multistrat, inclusiv straturi de materiale izolante și absorbante (shungit, compuși de carbon) etc.

Veriga finală a acestui lanț este echipamentul individual de protecție împotriva radiațiilor cu microunde. Acestea includ îmbrăcăminte de lucru din țesătură metalizată (haine și șorțuri, mănuși, pelerine cu glugă și ochelari încorporați în ele). Ochelarii sunt acoperiți cu un strat subțire de metal care reflectă radiația. Acestea trebuie purtate atunci când sunt expuse la radiații de 1 µW/cm.

Purtarea îmbrăcămintei de protecție reduce nivelul de expunere la radiații de 100-1000 de ori.

Beneficiile radiațiilor cu microunde

Toate informațiile anterioare cu orientare negativă sunt menite să avertizeze cititorul nostru de pericolul emanat de radiațiile cu microunde. Totuși, printre efectele specifice ale razelor cu microunde se regăsește termenul de stimulare, adică o îmbunătățire sub influența acestora a stării generale a organismului sau a sensibilității organelor acestuia. Adică, efectul radiațiilor cu microunde asupra oamenilor poate fi benefic. Proprietatea terapeutică a radiațiilor cu microunde se bazează pe efectul său biologic în fizioterapie.

Radiațiile emanate de la un generator medical specializat pătrund în corpul uman la o anumită adâncime, provocând încălzirea țesuturilor și un întreg sistem de reacții utile. Sesiunile de proceduri cu microunde au un efect analgezic și antipruriginos.

Sunt folosite cu succes pentru a trata sinuzitele frontale și sinuzitele, nevralgia trigemenului.

Pentru a influența organele endocrine, organele respiratorii, rinichii și pentru a trata bolile ginecologice, se utilizează radiații cu microunde cu putere de penetrare mai mare.

Cercetările privind efectul radiațiilor cu microunde asupra corpului uman au început cu câteva decenii în urmă. Cunoștințele acumulate sunt suficiente pentru a avea încredere că fondul natural al acestor radiații este inofensiv pentru oameni.

Diferiți generatori ai acestor frecvențe creează o doză suplimentară de impact. Cu toate acestea, ponderea lor este foarte mică, iar protecția folosită este destul de fiabilă. Prin urmare, fobiile cu privire la răul lor enorm nu sunt altceva decât un mit dacă sunt îndeplinite toate condițiile de funcționare și protecția față de sursele industriale și casnice ale emițătorilor de microunde.

Radiații de frecvență ultraînaltă

Prezentare pentru lecția „Scala undelor electromagnetice”

profesori ai Liceului MAOU nr. 14

Ermakova T.V.

Deoarece radiația cu microunde are lungimea de undă intermediară între radiația luminoasă și undele radio obișnuite, are unele proprietăți atât ale luminii, cât și ale undelor radio.

• De exemplu, ea, ca și lumina, călătorește în linie dreaptă și este blocată de aproape toate obiectele solide. La fel ca lumina, ea este focalizată, se extinde ca un fascicul și se reflectă. Multe antene radar și alte dispozitive cu microunde sunt versiuni mărite ale elementelor optice, cum ar fi oglinzile și lentilele.

Proprietățile radiațiilor cu microunde

• În același timp, radiația cu microunde este similară cu radiația radio în intervalele de difuzare prin faptul că este generată prin metode similare. Teoria clasică a undelor radio se aplică radiațiilor cu microunde și poate fi folosită ca mijloc de comunicare bazat pe aceleași principii. Dar datorită frecvențelor mai mari, dă mai mult

posibilități largi de transmitere a informațiilor, ceea ce permite creșterea eficienței comunicării. De exemplu, un fascicul cu microunde poate transporta câteva sute de conversații telefonice simultan.

• Proprietățile radiațiilor cu microunde

• Un generator bazat pe o triodă de vid convențională, folosită la frecvențe joase, se dovedește a fi foarte ineficient în domeniul microundelor. Cele două dezavantaje principale ale unei triode ca generator de microunde sunt timpul finit de zbor al electronului și capacitatea interelectrodului. Prima se datorează faptului că este nevoie de ceva timp (deși scurt) pentru ca un electron să zboare între electrozii unui tub cu vid. În acest timp, câmpul cu microunde reușește să-și schimbe direcția în direcția opusă, astfel încât electronul este forțat să se întoarcă înapoi înainte de a ajunge la celălalt electrod. Ca urmare, electronii oscilează în interiorul lămpii fără niciun beneficiu, fără a ceda energia lor circuitului oscilator al circuitului extern.

• SURSE DE RADIAȚII CU MICROUNDE

Magnetronul, inventat în Marea Britanie înainte de al Doilea Război Mondial, nu are aceste dezavantaje, deoarece se bazează pe o abordare complet diferită a generării radiațiilor cu microunde - principiul unui rezonator volumetric.

• MAGNETRON este un tub de electroni cu doi electrozi care generează radiații cu microunde datorită mișcării electronilor sub influența câmpurilor electrice și magnetice reciproc perpendiculare. Este folosit ca lampă generatoare pentru emițătoare radio și radar în domeniul microundelor.

1 - catod; 2 - conductoare de curent al încălzitorului; 3 - bloc anod; 4 - rezonatoare volumetrice; 5 - bucla de comunicatie de iesire; 6 - cablu coaxial.

• Magnetron

• Bazat pe un principiu ușor diferit, nu este necesar niciun câmp magnetic extern. Într-un klystron, electronii se deplasează în linie dreaptă de la catod la placa reflectantă și apoi înapoi. Făcând acest lucru, ei traversează golul deschis al rezonatorului cavității în formă de gogoașă. Grila de control și grilele rezonatoare grupează electronii în „globări” separate, astfel încât electronii traversează golul rezonatorului doar la anumite momente. Golurile dintre ciorchine sunt potrivite cu frecvența de rezonanță a rezonatorului în așa fel încât energia cinetică a electronilor să fie transferată la rezonator, în urma căruia se stabilesc oscilații electromagnetice puternice în acesta.

1 - catod; 2 - rezonator; 3 - placa reflectorizanta; 4 - grile rezonatoare; 5 - bucla de comunicatie de iesire; 6 - grila de control.

• Clistron

• Este un tub subțire evacuat introdus într-o bobină magnetică de focalizare. Există o bobină de sârmă de întârziere în interiorul tubului. Un fascicul de electroni trece de-a lungul axei spiralei, iar o undă a semnalului amplificat trece de-a lungul spiralei însăși. Diametrul, lungimea și pasul spiralei, precum și viteza electronilor, sunt selectate în așa fel încât electronii să cedeze o parte din energia lor cinetică undei care călătoresc. Undele radio se deplasează cu viteza luminii, în timp ce viteza electronilor din fascicul este mult mai lentă. Cu toate acestea, deoarece semnalul cu microunde este forțat să călătorească în spirală, viteza sa de-a lungul axei tubului este apropiată de viteza fasciculului de electroni.

• Lampă cu val de călătorie (TWT).

• Deși klystronii și magnetronii sunt preferați ca oscilatoare cu microunde, îmbunătățirile au restabilit oarecum rolul important al triodelor în vid, în special ca amplificatoare la frecvențe de până la 3 miliarde de herți.

Dificultățile asociate cu timpul de zbor sunt eliminate datorită distanțelor foarte scurte dintre electrozi. Capacitatea interelectrodului nedorită este redusă la minimum deoarece electrozii sunt plasă și toate conexiunile externe sunt realizate pe inele mari situate în afara lămpii. După cum este obișnuit în tehnologia cu microunde, se utilizează un rezonator volumetric. Rezonatorul închide strâns lampa, iar conectorii inelului asigură contactul de-a lungul întregii circumferințe a rezonatorului

• Triode plate cu vid

• Dioda Gunn este un singur cristal de arseniură de galiu este, în principiu, mai stabilă și mai durabilă decât un klystron, care trebuie să aibă un catod încălzit pentru a crea un flux de electroni și necesită un vid înalt. În plus, o diodă Gunn funcționează la o tensiune de alimentare relativ scăzută, în timp ce alimentarea unui klystron necesită surse de alimentare voluminoase și costisitoare, cu tensiuni cuprinse între 1000 și 5000 V.

• Generator pe o diodă Gunn

• După cel de-al Doilea Război Mondial, au început cercetările intensive asupra radarului cu microunde, deși posibilitatea fundamentală a acestuia a fost demonstrată încă din 1923 la Laboratorul de Cercetare Navală din SUA. Esența radarului este că impulsuri scurte și intense de radiații cu microunde sunt emise în spațiu, iar apoi o parte din această radiație este înregistrată, revenind de la obiectul îndepărtat dorit - o navă maritimă sau o aeronavă.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• Pe lângă diferitele sisteme radio militare, există numeroase linii comerciale de comunicații cu microunde în toate țările lumii. Deoarece astfel de unde radio nu urmează curbura suprafata pamantuluiși se propagă în linie dreaptă, aceste legături de comunicație constau de obicei din stații releu instalate pe vârfuri de deal sau turnuri radio la intervale de aprox. 50 km.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• Aici, sateliții de pământ artificiali conectați vin în ajutor; lansate pe orbită geostaționară, acestea pot îndeplini funcțiile stațiilor releu de comunicații cu microunde. Un dispozitiv electronic numit satelit cu releu activ primește, amplifică și transmite semnale cu microunde transmise de stațiile terestre.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• Tratament termic. Radiația cu microunde este utilizată pentru tratarea termică a produselor alimentare la domiciliu și în industria alimentară. Energia generată de tuburile de vid de mare putere poate fi concentrată într-un volum mic pentru prelucrarea termică extrem de eficientă a produselor în așa-numita. cuptoare cu microunde sau cu microunde, caracterizate prin curatenie, zgomot si compactitate. Industria produce, de asemenea, cuptoare cu microunde pentru uz casnic.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• Tratament termic. Armata americană a dezvăluit un emițător puternic de microunde, o armă „termică” care poate dispersa mulțimile de demonstranți și poate instala un „zid” invizibil prin care o persoană nu poate trece. Instalația a fost numită „Active Denial System” (ADS), poreclit „rază de căldură” și „pistol cu ​​microunde”.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• . Radiația cu microunde a jucat un rol important în studiile proprietăților electronice ale solidelor. Când un astfel de corp se găsește într-un câmp magnetic, electronii liberi din el încep să se rotească în jurul liniilor câmpului magnetic într-un plan perpendicular pe direcția câmpului magnetic. Frecvența de rotație, numită frecvența ciclotronului, este direct proporțională cu puterea câmpului magnetic și invers proporțională cu masa efectivă a electronului.

Astfel de măsurători au furnizat multe informații valoroase despre proprietățile electronice ale semiconductorilor, metalelor și metaloizilor. Radiația cu microunde joacă, de asemenea, un rol important în cercetarea spațială.

• APLICAREA RADIAȚIELOR CU MICROUNDE

• În prezent, există două standarde principale pentru nivelurile sigure de radiații în lume. Unul dintre ele a fost dezvoltat de Institutul Național American de Standarde (ANSI) și sugerează că radiațiile cu o densitate de putere de 10 mW/cm2 ar trebui considerate sigure. Pentru cuptoarele cu microunde, standardul este o densitate de putere de 1 mW/cm2 la o distanta de 5 cm de cuptor.

Standardul european (inclusiv rus) sugerează că nivelul densității radiației nu trebuie să depășească 10 μW (0,01 mW) pe centimetru pătrat la o distanță de 50 cm de sursa de radiație

• Siguranța la utilizarea dispozitivelor cu microunde