AT522473B1 - Mikrowellenapparatur mit sicherer Durchführung elektrisch leitfähiger Fluide - Google Patents

Abstract

Mikrowellenapparatur (100), aufweisend einen Mikrowellenraum (102), in dem Mikrowellen einstrahlbar und/oder generierbar sind, eine zumindest teilweise elektrisch isolierende Fluidleitung (104) zum Leiten eines elektrisch leitfähigen Fluids (106) zwischen einem Inneren (108) und einem Äußeren (110) des Mikrowellenraums (102), eine die Fluidleitung (104) zumindest abschnittsweise umgebende zumindest teilweise elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur (112) zum Dämpfen von Mikrowellen im Äußeren (110) des Mikrowellenraums (102), und eine zusätzliche Einrichtung (114) zum Unterdrücken einer Mikrowellenemission in das Äußere (110) des Mikrowellenraums (102) aufgrund einer Koaxial-Anordnung, die zwischen der Dämpfungsstruktur (112) und einem in der Fluidleitung (104) befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid (106) gebildet ist.

Description

Beschreibung

MIKROWELLENAPPARATUR MIT SICHERER DURCHFÜHRUNG ELEKTRISCH LEITFÄHIGER FLUIDE

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrowellenapparatur und ein Verfahren zum Unterdrücken eines Austritts von Mikrowellen aus einer Mikrowellenapparatur.

HINTERGRUND

[0002] Mikrowellengeräte umfassen einen Leistungsoszillator (zum Beispiel ein Magnetron), welcher zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle im Mikrowellenlängenbereich ausgebildet ist. Die Mikrowellen werden von verschiedenen Materialien in Abhängigkeit ihres molekularen Aufbaus absorbiert, was zur Erwärmung der Materialien führt.

[0003] US 5,719,380 offenbart eine Vorrichtung zum Erwärmen eines strömenden Fluids mit Mikrowellenenergie, umfassend eine Leitung mit einem Einlassabschnitt, einem Auslassabschnitt und einem Rückhalteabschnitt, wobei zumindest der Rückhalteabschnitt der Leitung aus einem Material hergestellt ist, das im Wesentlichen mikrowellentransparent ist. Eine Temperatursonde ist zum Messen der Temperatur des strömenden Fluids in dem Auslassabschnitt vorgesehen. Die Querschnittsfläche des Rückhalteabschnitts ist wesentlich größer als die Querschnittsfläche des Auslassabschnitts, so dass die Strömungsrate durch den Rückhalteabschnitt langsamer ist als die Strömungsrate durch den Auslassabschnitt vom Rückhalteabschnitt zum Temperaturfühler. Mikrowellenenergie wird verwendet, um das strömende Fluid in dem Rückhalteabschnitt zu erwärmen, wobei die Mikrowellenenergie von einer Quelle erzeugt wird, die in Reaktion auf ein Signal von der Temperatursonde gesteuert wird. Der Rückhalteabschnitt der Leitung befindet sich in einem Wellenleiter und verläuft quer durch diesen. Der Wellenleiter ist so dimensioniert, dass darin eine stehende elektromagnetische Welle aufgebaut werden kann, wobei sich der Rückhalteabschnitt in einem Bereich maximaler Feldstärke befindet.

[0004] US 5,659,874 offenbart eine Vorrichtung zur Durchführung chemischer Vorgänge mit einer von einem Oberteil, einem Unterteil, Seitenwänden und einer Tür begrenzten Arbeitskammer, einem Mikrowellenenergieerzeuger für die Kammer und einen Reaktor mit mindestens einem Hals, der in der Kammer auf einem Träger ruht. Die Kammer ist von mindestens einem Durchgang durchstoßen, der es ermöglicht, den Hals des Reaktors mit einer Verbindungsleitung zu verbinden, die an einer externen Vorrichtung zur Durchführung einer chemischen Reaktion befestigt ist. Die Kammer ist auch von zwei anderen Kanälen durchstoßen, die jeweils die Verbindung von zwei anderen Hälsen mit dem Reaktor ermöglichen.

[0005] Das Herausführen einer fluidführenden Leitung aus einem Mikrowellenraum, in dem im Betrieb Mikrowellen erzeugt werden, ist herausfordernd.

[0006] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikrowellenapparatur bereitzustellen, mit der eine Erzeugung von Mikrowellen in einem Mikrowellenraum und ein Leiten eines Fluids durch eine Fluidleitung zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Mikrowellenraums mit hoher Betriebssicherheit ermöglicht sind.

[0007] Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche spezifizieren spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0008] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Mikrowellenapparatur geschaffen, die einen Mikrowellenraum, in dem Mikrowellen einstrahlbar und/oder generierbar sind, eine zumindest teilweise elektrisch isolierende Fluidleitung zum Leiten eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren (zum Beispiel vom Inneren zum

Äußeren oder vom Äußeren zum Inneren) des Mikrowellenraums, eine die Fluidleitung zumindest abschnittsweise umgebende, zumindest teilweise elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur zum Dämpfen von Mikrowellen im Außeren des Mikrowellenraums, und eine zusätzliche Einrichtung zum Unterdrücken oder Reduzieren einer Mikrowellenemission in das Äußere des Mikrowellenraums aufweist. Diese Mikrowellenemission in das Außere des Mikrowellenraums findet aufgrund einer Koaxial-Anordnung_statt, die zwischen der Dämpfungsstruktur und einem in der Fluidleitung befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid gebildet ist.

[0009] Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Unterdrücken eines Austritts von Mikrowellen in ein Außeres eines Mikrowellenraums einer Mikrowellenapparatur, in dem sich Mikrowellen ausbreiten, beim Leiten von elektrisch leitfähigem Fluid durch eine zumindest teilweise elektrisch isolierende Fluidleitung zwischen einem Inneren und dem Außeren des Mikrowellenraums bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Leiten des elektrisch leitfähigen Fluids zwischen dem Inneren und dem Außeren des Mikrowellenraums durch die Fluidleitung, ein Dämpfen von Mikrowellen im Außeren des Mikrowellenraums mittels einer die Fluidleitung zumindest abschnittsweise umgebenden elektrisch leitfähigen Dämpfungsstruktur, und ein Treffen einer zusätzlichen Maßnahme zum Unterdrücken einer Mikrowellenemission in das Außere des Mikrowellenraums aufgrund einer Koaxial-Verbindung bzw. Koaxial-Anordnung aufweist, die zwischen der Dämpfungsstruktur und dem in der Fluidleitung befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid gebildet ist.

[0010] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Mikrowellen“ insbesondere elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz verstanden werden.

[0011] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Mikrowellenraum“ insbesondere ein Mikrowellenapplikator verstanden werden, in dem eine Probe oder sonstige Substanz von Interesse eine Beaufschlagung mit Mikrowellen erfährt oder Mikrowellen ausgesetzt wird. Zum Beispiel kann ein solcher Mikrowellenraum durch Wände abgegrenzt werden, in deren Inneren Mikrowellen generiert und/oder definiert eingestrahlt werden.

[0012] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Fluid“ insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas verstanden werden, optional aufweisend Festkörperpartikel. Insbesondere kann bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ein elektrisch leitfähiges Fluid durch die Fluidleitung (zum Beispiel eine Kapillare, ein Schlauch oder ein Rohr) geführt werden. Beispiele für elektrisch leitfähige Fluide sind Flüssigkeiten, die eine Säure, eine Salzlösung und/oder jonische Flüssigkeiten enthalten oder daraus bestehen.

[0013] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Dämpfungsstruktur“ insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch leitfähiger Körper verstanden werden, der an den Mikrowellenraum aufgesetzt oder damit einstückig ausgebildet und/oder auch teilweise darin eingeführt werden kann und aus dem Mikrowellenraum unerwünscht entweichende Mikrowellen dämpft bzw. schwächt. Dadurch kann eine Mikrowellenintensität in einem Umgebungsbereich des Mikrowellenraums reduziert werden. Beispielsweise kann die Dämpfungsstruktur die aus dem Mikrowellenraum herausgeführte Fluidleitung zumindest abschnittsweise ummanteln bzw. umgeben, um dadurch von der Fluidleitung abgegebene Mikrowellenstrahlung abzuschwächen.

[0014] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „zusätzliche Einrichtung zum Unterdrücken einer Mikrowellenemission in das Außere des Mikrowellenraums aufgrund einer entstehenden Koaxial-Anordnung zwischen elektrisch leitfähigem Fluid und Dämpfungsstruktur“ insbesondere eine körperliche Struktur oder ein Mechanismus verstanden werden, die oder der eine Abstrahlung von Mikrowellen durch eine ein elektrisch leitfähiges Fluid führende Fluidleitung mit umgebender Dämpfungsstruktur aufgrund eines Koaxial-Artefakts hemmt bzw. abschwächt. Dabei kann die Einrichtung einen im Vergleich zu der Dämpfungsstruktur zusätzlichen Wirkmechanismus zum Hemmen der Mikrowellenabstrahlung in das Äußere des Mikrowellenraums haben. Anschaulich kann ein elektrisch leitfähiges Fluid im Inneren einer elektrisch isolierenden Fluidleitung, die wiederum durch eine elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur umgeben ist, ähnlich wie ein nichtideales bzw. reales Koaxialkabel wirken. Diese unerwünschte nichtideale

Koaxial-Anordnung kann zu einer unerwünschten Abstrahlung von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums führen. Die Einrichtung kann ausgebildet sein, eine solche unerwünschte Abstrahlung von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums, erzeugt durch die Zusammenwirkung von elektrisch leitfähigem Fluid, elektrisch isolierender Fluidleitung und elektrisch leitfähiger Dämpfungsstruktur zu hemmen, zu unterdrücken oder sogar zu eliminieren.

[0015] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Mikrowellenapparatur bereitgestellt werden, die auch beim Durchführen eines elektrisch leitfähigen Fluids durch eine zumindest abschnittsweise elektrisch isolierende Fluidleitung zwischen einem Inneren und einem ÄußBeren eines Mikrowellenraums eine unerwünschte Abstrahlung von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums aufgrund eines parasitären Zusammenwirkens der koaxial angeordneten Komponenten „elektrisch leitfähiges Fluid-elektrisch isolierende Fluidleitung-elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur“ hemmt oder sogar eliminiert. An einem Mikrowellenraum, in dessen Inneren (zum Beispiel durch einen Mikrowellengenerator) Mikrowellen generiert und/oder eingestrahlt werden und der eine Durchführung einer Fluidleitung zum Führen auch elektrisch leitfähigen Fluids aufweist, kann eine elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur angebracht werden. Diese Dämpfungsstruktur dämpft durch die geometrischen Bedingungen die Ausbreitung von Mikrowellen, und verhindert damit deren unerwünschtes Austreten aus dem Inneren des Mikrowellenraums. Dies gilt insbesondere für die Öffnung des Applikatorraums und auch für die Durchführung nicht leitfähiger Fluide. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass das konzentrische Anordnen einer elektrisch isolierenden Fluidleitung in radialer Richtung zwischen einem innen fließenden elektrisch leitfähigen Fluid und einer außenseitig umgebenden Dämpfungsstruktur in einem physikalischen Modell ähnlich wirkt wie ein nichtideales elektrisches Koaxialkabel. Derartige koaxiale Strukturen können Mikrowellen sehr effizient leiten und werden auch für die weitestgehend verlustfreie Leitung von Mikrowellen verwendet. Eine solche unerwünschte Mikrowellenabstrahlung infolge der Ausbildung einer fluidischen Koaxial-Anordnung kann gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wirksam reduziert werden, indem eine zusätzliche Einrichtung in der Mikrowellenapparatur implementiert wird, welche eine Abstrahlung von Mikrowellen aufgrund der Koaxial-Anordnung zwischen der Dämpfungsstruktur und dem elektrisch leitfähigen Fluid, vermittelt durch die elektrisch isolierende Fluidleitung, reduziert oder verhindert. Auf diese Weise kann mit Vorteil eine unerwünschte Abstrahlung von Mikrowellen im äußeren Umgebungsbereich des Mikrowellenraums stark unterdrückt werden. Im Ergebnis kann eine Mikrowellenapparatur mit akzeptabel geringer Außenabstrahlung geschaffen werden, die selbst strenge Sicherheitsvorgaben bezüglich Leckstrahlung erfüllt.

[0016] Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen der Mikrowellenapparatur und des Verfahrens beschrieben.

[0017] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Fluidleitung durch eine den Mikrowellenraum begrenzende Wandung hindurch erstrecken. Diese Durchführung der Fluidleitung durch eine Öffnung in der Wandung des Mikrowellenraums stellt eine Schwachstelle der Mikrowellendichtigkeit des Mikrowellenraums dar. Zwar kann dieser Schwachstelle durch das Vorsehen der Dämpfungsstruktur abgeholfen werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist allerdings erkannt worden, dass durch das Vorsehen der Dämpfungsstruktur neue Probleme mit einer Koaxial-Anordnung zwischen elektrisch leitfähigem Fluid und elektrisch leitfähiger Dämpfungsstruktur entstehen, die erst durch das Vorsehen einer separaten Einrichtung zum Unterdrücken von Wirkungen der Koaxial-Verbindung in ausreichender Weise behebbar sind.

[0018] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Dämpfungsstruktur ein von der Fluidleitung durchdrungenes Dämpfungsrohr aufweisen. Besagtes Dämpfungsrohr umgibt also die Fluidleitung in einem Abschnitt angrenzend an eine Wandung zur Begrenzung des Mikrowellenraums. Dadurch entsteht die oben beschriebene Koaxial-Anordnung, die insbesondere an einem Ende des Dämpfungsrohrs aufgrund von resultierenden Ausbreitungsbedingungen für die Mikrowellenleitung zu einer unerwünschten Mikrowellenabstrahlung führen kann. Diese wird durch die zusätzliche Einrichtung reduziert oder sogar eliminiert. Zum Beispiel kann das Dämpfungsrohr endseitig an eine den Mikrowellenraum begrenzende Wandung angestückt sein oder einstückig mit der Wandung ausgebildet sein. Andere Konfigurationen der Dämpfungsstruktur bzw. des Dämp-

fungsrohrs sind möglich.

[0019] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung ausgebildet sein, einen Fluss des Fluids entlang der Fluidleitung abschnittsweise zu unterbrechen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Figur 1 und 2 dargestellt. Indem der Fluss des elektrisch leitfähigen Fluids gezielt unterbrochen wird, wird anschaulich der Innenleiter der Koaxial-Anordnung in voneinander elektrisch isolierte Abschnitte unterteilt. Die parasitäre Koaxial-Anordnung wird dadurch gezielt gestört, was zu einer reduzierten Mikrowellenabstrahlung außerhalb des Mikrowellenraums führt.

[0020] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung als (insbesondere vertikale) Tropfstrecke ausgebildet sein oder eine Tropfstecke aufweisen, bei der aus einem ersten Abschnitt der Fluidleitung austretendes Fluid vor einem Eintreten in einen zweiten Abschnitt der Fluidleitung in eine Abfolge voneinander räumlich getrennter, insbesondere in vertikaler Richtung fallender, Fluidtropfen überführbar ist. Anschaulich wird die Fluidleitung durch die Einrichtung unterbrochen und im Bereich der Einrichtung der zuvor kontinuierliche elektrisch leitende Fluidstrom zu einem Abreißen (vorzugsweise in vertikaler Richtung) gezwungen. Das fließende Fluid kann im Bereich einer (insbesondere vertikalen) Fallstrecke in voneinander getrennte Tropfen oder andere Fluidsegmente unterteilt werden, die nicht miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen. Dadurch kann die Menge abgestrahlter Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums wirksam reduziert werden.

[0021] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung ausgebildet sein, eine - insbesondere horizontale - Fließrichtung des Fluids durch die Fluidleitung im Bereich der Einrichtung zu modifizieren - insbesondere zu einer im Bereich der Einrichtung vertikalen Fließrichtung. Durch das abschnittsweise Umlenken eines Flüssigkeitsfadens aus einer ersten (insbesondere horizontalen) Fließrichtung im Bereich der Fluidleitung zu einer anderen (insbesondere vertikalen) Fließrichtung selektiv im Bereich der Zusatzeinrichtung kann ein kontinuierlicher Flüssigkeitsfaden gezielt gestört werden und dadurch die Koaxial-Anordnung als Ursache für das unerwünschte Austreten von Mikrowellen in das Außere des Mikrowellenraums vermindert werden.

[0022] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung ein Ventil, insbesondere aufweisend einen elektrisch isolierenden rotierbaren Körper, zum Uberführen des Fluids in eine Abfolge voneinander räumlich getrennter Fluidsegmente aufweisen. Wenn zum Beispiel ein elektrisch isolierender Ventilkörper rotiert und das durch die Fluidleitung fließende elektrisch leitende Fluid mit dem Ventilkörper in Wirkverbindung gebracht wird, kann ein zuvor kontinuierlicher Fluidstrom in eine Abfolge getrennter Segmente überführt werden. Alternativ ist es auch möglich, ein Ventil gemäß einem vorgebbaren Rhythmus zu schalten und so unter Störung der Koaxial-Anordnung einen kontinuierlichen Fluidstrom in getrennte Segmente zu unterteilen.

[0023] Gemäß einem alternativen oder ergänzenden Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung ausgebildet sein, entlang der Fluidleitung fließendes elektrisch leitfähiges Fluid zumindest abschnittsweise mit dem Dämpfungskörper elektrisch kurzzuschließen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 bis Figur 5 dargestellt. Anschaulich kann gemäß dieser Ausgestaltung das elektrisch leitfähige Fluid beim Durchfließen der dielektrischen Fluidleitung abschnittsweise elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Dämpfungsstruktur gekoppelt werden, wodurch das elektrisch leitfähige Fluid und die Dämpfungsstruktur elektrisch kurzgeschlossen werden, d.h. auf gleiches elektrisches Potential gebracht werden.

[0024] Der beschriebene Kurzschluss zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid und der Dämpfungsstruktur kann direkt (d.h. ohne Zwischenkörper zwischen Fluid und Dämpfungsstruktur) oder indirekt (d.h. mit Zwischenkörper zwischen Fluid und Dämpfungsstruktur) erfolgen.

[0025] Bei einem direkten elektrischen Kurzschluss zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid und der Dämpfungsstruktur kann somit das elektrisch leitfähige Fluid in direkten Berührkontakt mit einem Abschnitt der Dämpfungsstruktur gebracht werden. Zum Beispiel kann die Dämpfungsstruktur als Abschnitt der Fluidleitung ausgebildet werden und von dem elektrisch leitfähigen Fluid durchflossen werden, zum Beispiel zwischengeordnet zwischen zwei unterbrochenen Abschnitten der Fluidleitung.

[0026] Gemäß einem Ausführungsbeispiel mit indirektem elektrischen Kurzschluss kann die Einrichtung ein mit der Dämpfungsstruktur elektrisch gekoppeltes elektrisch leitfähiges, und insbesondere thermisch hochleitfähiges, Rohrstück als Zwischenkörper aufweisen, das zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt der Fluidleitung angeordnet ist und beim Fließen von elektrisch leitfähigem Fluid durch die Fluidleitung in Berührkontakt mit dem Fluid gebracht ist. Ein solches elektrisch leitfähiges Rohrstück kann unterbrochene Abschnitte der Fluidleitung überbrücken und an seiner Außenseite elektrisch leitfähig mit der Dämpfungsstruktur verbunden sein. Dadurch können die Funktionalitäten der ungestörten Fluidleitung mit einer wirksamen Hemmung des Austritts von Mikrowellenstrahlung außerhalb des Mikrowellenraums vorteilhaft kombiniert werden. Durch ein solches Rohrstück kann ein Kurzschluss zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid und der Dämpfungsstruktur erreicht werden. Ein thermisch hochleitfähiges Rohrstück kann zum Beispiel aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 50 W/mK gefertigt werden und erlaubt synergistisch Wärmeabfuhr von dem Fluid im Betrieb der Mikrowellenapparatur.

[0027] Gemäß einem alternativen oder ergänzenden Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung ein elektrisch leitfähiges Koaxial-Filter zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung aufweisen. Entsprechende Ausführungsbeispiele sind in Figur 6 bis Figur 14 dargestellt. Ein Koaxial-Filter kann anschaulich als elektrisch leitfähige Struktur ausgebildet sein, in deren Inneren ein Hohlraum oder ein mit einem Dielektrikum gefüllter Raum gebildet ist. Das Koaxial-Filter kann mit der Dämpfungsstruktur verbunden sein und die Fluidleitung abschnittsweise umgeben. Anschaulich kann bei einer entsprechenden Konfiguration des Koaxial-Filters außerhalb des Mikrowellenraums ein nennenswerter Austritt von Mikrowellenstrahlung stark unterdrückt werden.

[0028] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Koaxial-Filter einstückig mit der Dämpfungsstruktur ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung ist einfach herstellbar und hochwirksam zur Hemmung der Emission von Mikrowellenstrahlung außerhalb des Mikrowellenraums.

[0029] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Koaxial-Filter die Fluidleitung außerhalb des Mikrowellenraums umgeben. Auf diese Weise kann das KoaxialFilter auf ein elektrisch leitfähiges Fluid innerhalb der Fluidleitung zurückgehende Mikrowellenstrahlung besonders wirksam reduzieren.

[0030] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Koaxial-Filter als umfänglich geschlossene Scheibe mit Hohlkern und/oder dielektrischem Kern ausgebildet sein, welcher Kern zentral von der Fluidleitung durchdrungen ist. Die geometrischen Parameter eines so ausgestalteten KoaxialFilters können in Übereinstimmung mit einer bestimmten Applikation angepasst bzw. optimiert werden, um außerhalb des Mikrowellenraums austretende Mikrowellenstrahlung gering zu halten oder ganz zu vermeiden.

[0031] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung mindestens ein weiteres elektrisch leitfähiges Koaxial-Filter, insbesondere mit den oben beschriebenen Merkmalen, zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung aufweisen. Beispielsweise können mehrere Koaxial-Filter seriell angeordnet sein.

[0032] Alternativ oder ergänzend ist auch eine Parallelschaltung von Koaxial-Filtern möglich. Durch die Kombination mehrerer Koaxial-Filter ist eine besonders starke Vermeidung von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums vor allem für unterschiedliche Befüllungsgrade des Hohlleiters ermöglicht.

[0033] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mikrowellenapparatur eine Verengungsstruktur zum Verengen eines von dem Fluid durchfließbaren Querschnitts der Fluidleitung selektiv im Bereich des Koaxial-Filters oder der Koaxial-Filter aufweisen. Indem die Fluidleitung - insbesondere im Bereich eines Koaxial-Filters - abschnittsweise verengt wird, wird selbst bei dem Leiten geringerer elektrisch leitender Fluidmengen durch die Fluidleitung an der räumlichen Position der Filterung sichergestellt, dass im Wesentlichen der gesamte Querschnitt der Verengungsstruktur von Fluid durchflossen wird. Dadurch können eine Beeinträchtigung der Dämpfungseffizienz und ein Austritt von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums vermieden werden, die auf

einen nur teilweise durchflossenen Querschnitt der Fluidleitung mit elektrisch leitfähigem Fluid beruhen kann. Es hat sich herausgestellt, dass eine über den Querschnitt der Fluidleitung hinweg asymmetrische Befüllung mit elektrisch leitfähigem Fluid zu einer verschlechterten Unterdrückung von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums führen kann. Indem durch die abschnittsweise Verengung des Querschnitts der Fluidleitung mittels der Verengungsstruktur ein vollständiges Durchfließen der Fluidleitung im Bereich des Koaxial-Filters gefördert wird, kann eine besonders wirksame Unterdrückung parasitärer Mikrowellenstrahlung außerhalb des Mikrowellenraums erreicht werden.

[0034] Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Mikrowellenapparatur alternativ oder ergänzend zu der Verengungsstruktur einen elektrisch leitfähigen Einsatz aufweisen, der selektiv im Bereich des Koaxial-Filters in die Fluidleitung eingesetzt ist. Ein solches bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in Figur 12 bis Figur 14 dargestellt. Ein vorzugsweise axial zu dem Koaxial-Filter ausgerichteter und radial von Fluidleitung und Koaxial-Filter umgebener Einsatz kann die Funktionsfähigkeit des Koaxial-Filters erheblich verbessern.

[0035] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Einsatz innenseitig in Berührkontakt mit durch die Fluidleitung fließendem Fluid sein. Ein solcher elektrisch leitfähiger Einsatz kann also fluidleitungsinnenseitig in direktem Berührkontakt mit dem elektrisch leitfähigen Fluid stehen, das durch die Fluidleitung fließt. Mit Vorteil können eine Innenwand der Fluidleitung und eine Innenwand des Einsatzes in Flussrichtung des elektrisch leitfähigen Fluids fluchten bzw. stufenlos ausgebildet sein, um den Fluidfluss nicht zu stören.

[0036] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Einsatz außenseitig von der Fluidleitung umgeben und dadurch gegenüber dem Koaxial-Filter und/oder der Dämpfungsstruktur elektrisch isoliert sein. Eine Außenwandung eines solchen elektrisch leitfähigen Einsatzes kann jedoch noch innerhalb der Fluidleitung positioniert sein, d.h. von elektrisch isolierendem Material der Fluidleitung außenseitig bedeckt sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Einsatz nicht mit der Dämpfungsstruktur kurzgeschlossen ist, dennoch aber die Wirksamkeit eines außerhalb des Einsatzes angeordneten Koaxial-Filters erhöhen kann. Insbesondere sind bei einer solchen Konfiguration keine besonderen Dichtmaßnahmen in einem Grenzbereich zwischen Einsatz und Fluidleitung erforderlich, was insbesondere bei aggressiven Fluiden vorteilhaft ist.

[0037] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Einsatz als Rohrstück ausgebildet sein. Bevorzugt kann ein solches Rohrstück aus Graphit, aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder einer elektrisch leitfähigen Keramik hergestellt sein, um eine besonders gute Korrosionsbeständigkeit zu erreichen. Alternativ kann ein solches Rohrstück auch aus einem metallischen Material ausgebildet sein.

[0038] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mikrowellenapparatur als eines aus einer Gruppe ausgebildet sein, die besteht aus einem Mikrowellen-Synthesegerät, einem MikrowellenAnalysegerät, einem Mikrowellen-Aufschlussgerät, einem Mikrowellen-Extraktionsgerät, einem Mikrowellen-Abdampfgerät und einem Mikrowellen-Trocknungsgerät. Ein MikrowellensyntheseReaktor kann für Syntheseanwendungen eingesetzt werden. Ein Beispiel ist die Durchführung einer schnellen Heizung von Reaktionsmischungen auf hohe Drücke und Temperaturen unter Verwendung von Mikrowellen. Ein Mikrowellen-Trocknungsofen kann eine Trocknung einer Probe durch den Einsatz von Mikrowellen bewerkstelligen. Eine Probenvorbereitung zur Analyse oder Aufschluss-Behandlung einer Probe mit Mikrowellen kann in einem Mikrowellen-Analysegerät durchgeführt werden. Bevorzugt können in der Mikrowellenapparatur Synthesen gemacht und/oder Proben vorbereitet werden. Möglich ist aber auch eine Kombination von Probenvorbereitung mit anschließender Analyse in einem Gerät.

[0039] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das elektrisch leitfähige Fluid eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit sein, insbesondere eine Säure und/oder eine Salzlösung. Auch andere elektrisch leitfähige Fluide, wie zum Beispiel ionische Flüssigkeiten oder ionisierte Gase, können ebenfalls durch die Fluidleitung zwischen einem Inneren und einem Außeren des Mikrowellenofens transferiert werden, ohne dass es zu einer übermäßigen Emission von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums kommt.

[0040] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das elektrisch leitfähige Fluid einen Querschnitt der Fluidleitung vollständig ausfüllen, kann das elektrisch leitfähige Fluid einen Querschnitt der Fluidleitung nur teilweise ausfüllen, oder kann sich in der Fluidleitung kein elektrisch leitfähiges Fluid befinden. Wenn sich in der Fluidleitung kein elektrisch leitfähiges Fluid befindet (zum Beispiel gar kein Fluid oder ein elektrisch isolierendes Fluid), kann die Dämpfungsstruktur alleine genommen eine solch starke Dämpfung von Mikrowellen bewerkstelligen, dass außerhalb des Mikrowellenraums keine störenden Mengen von Mikrowellen auftreten. Wenn elektrisch leitfähiges Fluid den Querschnitt der Fluidleitung vollständig ausfüllt, kann die Einrichtung zur Unterdrückung von Effekten der Koaxial-Anordnung zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid und der elektrisch leitfähigen Dämpfungsstruktur das Austreten von Mikrowellen außerhalb des Mikrowellenraums wirksam hemmen. Wenn nur ein Teil des Querschnitts der Fluidleitung mit elektrisch leitfähigem Fluid ausgefüllt ist, kann die resultierende asymmetrische Fluidgeometrie zu einem gewissen Austritt von Mikrowellen führen. Abhilfe können hier zum Beispiel die Bereitstellung einer Verengungsstruktur, ein Kurzschluss zwischen elektrisch leitfähigem Fluid und der Dämpfungsstruktur, die Implementierung einer Tropfstrecke zum Unterbrechen des Fluidflusses, und/oder das Einsetzen eines elektrisch leitfähigen Rohrabschnitts in die Fluidleitung leisten.

[0041] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einiger Ausführungsformen, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0042] Figur 1 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0043] Figur 2 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 1 in einem Zustand, in dem ein elektrisch leitfähiges Fluid von einem Inneren zu einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird.

[0044] Figur 3 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0045] Figur 4 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 3 in einem Zustand, in dem eine geringere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird bzw. der Querschnitt der Fluidleitung nur teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Fluid gefüllt ist.

[0046] Figur5 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 3 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird bzw. der Querschnitt der Fluidleitung vollständig mit einem elektrisch leitfähigen Fluid gefüllt ist.

[0047] Figur6 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0048] Figur 7 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 6 in einem Zustand, in dem ein elektrisch leitfähiges Fluid, welches den Querschnitt der Fluidleitung vollständig auffüllt, zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird.

[0049] Figur8 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0050] Figur9 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine gewisse Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird.

[0051] Figur 10 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine geringere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird als gemäß Figur 9.

[0052] Figur 11 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird als gemäß Figur 9.

[0053] Figur 12 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

[0054] Figur 13 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 12 in einem Zustand, in dem eine geringere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird.

[0055] Figur 14 illustriert die Mikrowellenapparatur gemäß Figur 12 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids zwischen einem Inneren und einem Außeren eines Mikrowellenraums der Mikrowellenapparatur überführt wird als gemäß Figur 13.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0056] In Struktur und/oder Funktion ähnliche Elemente verschiedener Ausführungsformen sind in den verschiedenen Figuren mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Eine Beschreibung eines in einer bestimmten Ausführungsform nicht im Detail beschriebenen Elements kann derjenigen Beschreibung einer anderen Ausführungsform entnommen werden.

[0057] Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte der Erfindung und der zugrundeliegenden Technologien erläutert werden:

[0058] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Mikrowellenapparatur mit einer Einrichtung zur sicheren Durchführung elektrisch leitfähiger (insbesondere fluidischer) Substanzen aus bzw. in einen Mikrowellenapplikator oder Mikrowellenraum geschaffen.

[0059] Mikrowellen können insbesondere zur chemischen Probenvorbereitung und/oder Analyse und/oder Synthese und/oder zum Aufschluss eingesetzt werden. Dazu können Reagenzien und/oder Aufschluss-Proben in einem Mikrowellenraum, insbesondere unter erhöhtem Druck, erwärmt werden und auf diese Weise zum Beispiel Synthese-Reaktionen beschleunigt werden und/oder Aufschlüsse erzeugt werden. Hierbei können für die Erwärmung mit der Mikrowelle geeignete Materialien in einen Applikatorraum bzw. Mikrowellenraum eingebracht und durch die in den Applikatorraum bzw. Mikrowellenraum eingeleitete Mikrowellenstrahlung erwärmt werden. Solche Applikatorräume bzw. Mikrowellenräume können zum Beispiel sogenannte MultimodenKavitäten sein, in denen sich stehende Wellen ungeordnet überlagern und ausbilden oder aber auch beispielsweise ein zu erwärmendes Gut direkt in einen passend dimensionierten Wellenleiter mit definierter Mikrowellenausbreitung einer Ausbreitungsmode eingebracht wird.

[0060] Die Mikrowellen können durch eine Mikrowellenquelle generiert werden, zum Beispiel ein Magnetron, ein Klystron, ein Backward Wave Osecillator und/oder eine Halbleiterquelle. Alternativ zu einem Magnetron und einer Antenne kann auch eine andere Mikrowellenquelle mit der Fähigkeit eingesetzt werden, Mikrowellen gewünschter Frequenz bzw. Wellenlänge zu erzeugen und über ein Ausbreitungsmittel, beispielsweise ein Hohlleiter oder eine Antennenanordnung oder

Durchführungen, in den Applikatorraum einzustrahlen.

[0061] Dabei kann das zu erwärmende Gut beispielsweise durch eine Tür oder eine andere mikrowellendicht verschließbare Öffnung in den Mikrowellenraum bzw. Applikatorraum eingebracht werden. Es ist auch möglich, das zu erwärmende Gut in einer Durchführung kontinuierlich oder diskontinuierlich in den Applikatorraum bzw. Mikrowellenraum einzubringen, aus dem Applikatorraum bzw. Mikrowellenraum herauszuführen oder durch diesen hindurchzuführen.

[0062] Aufgrund ihrer Wellenlängen sind Mikrowellen besonders zum Anregen von Dipol- und Multipolschwingungen von Molekülen geeignet, die Schwingungsenergie wird in Wärme umgewandelt. Zu erwärmende Substanzen wie beispielsweise Lösungsmittel können insbesondere aufgrund ihrer dielektrischen Eigenschaften ausgewählt werden. Die Erwärmung beruht dabei auf der Absorption. Die Mikrowellenenergie wird von dielektrischen Materialien absorbiert. Dagegen wird Mikrowellenstrahlung von Metallen und elektrischen Leitern reflektiert und nur wenig absorbiert. Diese Materialien bilden daher die Außenwände der Kavitäten und verhindern ein Austreten der Mikrowellenstrahlung aus dem Applikatorraum bzw. Mikrowellenraum und sorgen für die Entstehung von Strahlungsmoden im Applikator oder Mikrowellenraum. Geeignete Isolatoren sind jedoch durchlässig (zum Beispiel Thermoplaste, insbesondere PTFE (Polytetrafluorethylen), Glas und viele Keramiken). Diese fungieren daher als Gefäße und Röhren für die Aufnahme und/oder Zu- und/oder Ableitung von Reagenzien.

[0063] Durch den Einsatz hoher Temperaturen kann die Qualität beim Säureaufschluss deutlich verbessert werden und kann die Reaktionsdauer für den Abbau einer Substanz drastisch reduziert werden. Daher kann neben dem offenen Aufschluss ein geschlossener Aufschluss unter erhöhten Temperaturbedingungen und damit einhergehenden erhöhten Drücken durchgeführt werden. Derartige Reaktionsbedingungen können jedoch hohe Anforderungen an das verwendete Gefäßmaterial stellen. Unterschiedliche Chemikalien, Lösungsmittel und/oder Reagenzien können abhängig von der Versuchsstellung während der Reaktionen zugeleitet werden. Eine weitere Anwendung ist das Abdampfen von Reagenzien aus Gefäßen, die über ein Leitungssystem mit einer außerhalb des Applikators befindlichen Vakuumpumpe und einem dazwischengeschalteten Gaswäschesystem verbunden sind. Hierbei werden Dämpfe und Kondensat aus dem Applikationsraum bzw. Mikrowellenraum herausgeführt.

[0064] Werden demgemäß insbesondere fluidische Substanzen - wie zum Beispiel flüssige Reagenzien - aus bzw. in einen Mikrowellenapplikator bzw. Mikrowellenraum geführt, so ist es vorteilhaft, wenn durch die dafür benötigten Öffnungen kein unzulässig hoher Austritt von Mikrowellenstrahlung aus dem Applikator bzw. Mikrowellenraum erfolgt. Untersuchungen im Vorfeld der vorliegenden Erfindung haben gezeigt, dass entsprechend dimensionierte Dämpfungsrohre oder andere Dämpfungsstrukturen, durch welche Fluidleitungen aus dielektrischem Material geführt werden können, diese Anforderung nur bei elektrisch isolierenden Substanzen erfüllen.

[0065] Ausführungsbeispielen der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass elektrisch leitfähige Substanzen in einer Fluidleitung, die von einer Dämpfungsstruktur (insbesondere einem Dämpfungsrohr) umgeben ist, sodass das elektrisch leitfähige Fluid nun als innen liegende leitfähige Substanz fungiert, als fluidisches Analogon zu einem elektrischen Koaxialleiter angesehen werden kann und Mikrowellen aus dem Applikator bzw. den Mikrowellenraum nach außen treten lässt. Zu den elektrisch leitfähigen Fluiden bzw. Substanzen gehören zum Beispiel Säuremischungen, wie sie in der Probenvorbereitung für einen nasschemischen Mikrowellenaufschluss Verwendung finden.

[0066] Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen eine Einrichtung zur sicheren Durchführung elektrisch leitfähiger fluidischer Substanzen aus bzw. in einen Mikrowellenapplikator bzw. Mikrowellenraum.

[0067] Dämpfungsstrukturen, wie zum Beispiel Dämpfungsrohre entsprechender Länge bezogen auf ihren effektiven Durchmesser für eine mikrowellendichte Fluiddurchführung, reduzieren den Anteil an aus einem Applikator oder Mikrowellenraum austretender Mikrowellenenergie auf akzeptabel niedrige Beträge. Dies gilt in besonderer Weise, wenn der Durchmesser unter Berück-

sichtigung der dielektrischen Eigenschaften im Hohlleiter so gewählt wird, dass eine Wellenausbreitung nicht mehr möglich ist (Cutoff-Wellenlänge). Dabei sind alle Konfigurationen im Querschnitt der Dämpfungsstruktur (insbesondere eines Dämpfungsrohres) in der Auslegung relevant, nämlich die Konfigurationen „leer“, „teilweise mit nicht leitfähiger Substanz gefüllt“ oder „vollständig mit nicht leitfähiger Substanz gefüllt“.

[0068] Wenn das in einer Fluidleitung innerhalb der Dämpfungsstruktur (insbesondere innerhalb eines Dämpfungsrohrs) enthaltene Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit) elektrisch leitfähig ist, so entsteht elektrisch gesehen ein koaxialer Leiter: Fluiddurchführung - Kombination von Dämpfungsrohrabschnitt für vernachlässigbar elektrisch leitfähige vorwiegend dielektrische Fluide bzw. Zustand leer und zusätzliches Dämpfungselement für elektrisch leitfähige Fluide.

[0069] Eine insbesondere als Dämpfungsrohr ausgebildete Dämpfungsstruktur mit Fluiddurchführung für vorwiegend nicht elektrisch leitfähige dielektrische Fluide können so ausgeführt werden, dass der Durchtritt von Mikrowellenenergie ausreichend gedämpft wird. Dem Fachmann ist hierbei klar, dass die Auslegung für einen Rundhohlleiter aus den Nullstellen der Besselfunktion definiert werden kann. Die Dimensionierung kann dabei für eine jeweilige Mikrowellenfrequenz und vorliegende Ausbreitungsbedingungen in den verwendeten Fluiden erfolgen (die Ausbreitung der Mikrowellen im Medium erfolgt je nach Dielektrizitätskonstante mit geringerer Wellenlänge als im Vakuum). Für das Erhitzen von dielektrischen Medien sind bestimmte Frequenzbereiche behördlich freigegeben (ISM-Frequenzen). Insbesondere sind für diese Frequenzbereiche Magnetrone mit 915 MHz, 2.45 GHz und 5.8 GHz einsetzbar. Die konkrete Auslegung eine Dämpfungsstruktur (insbesondere eines Dämpfungsrohrs) kann derart erfolgen, dass ein Austritt von Mikrowellenenergie unmöglich wird bzw. unterhalb von behördlichen Vorgaben liegt.

[0070] Im Vorfeld der vorliegenden Erfindung ist erkannt worden, dass ein Dämpfungsrohrabschnitt seine dämpfende Eigenschaft ganz oder teilweise verlieren kann, wenn sich in seinem Querschnitt innerhalb eines nichtleitfähigen Schlauches oder Rohres (oder einer anderen Fluidleitung) eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit befindet. Je höher die elektrische Leitfähigkeit des Fluides wird, desto geringer wird die Eindringtiefe der Mikrowellen im Fluid. Es entsteht in der Metalldurchführung im Querschnitt betrachtet anschaulich der Aufbau eines Koaxialleiters mit dem elektrisch leitfähigen Fluid als Innenleiter. Dies kann zur Folge haben, dass die Ausbreitung von Mikrowellenenergie entlang dieser Übertragungsstrecke in unerwünschter Weise möglich wird.

[0071] Der Austritt der Mikrowellenstrahlung soll effizient verhindert werden. Gleichzeitig sollen aber die Dämpfungseigenschaften des Hohlleiters und der Durchführung für die ungefüllte oder mit nichtleitendem Dielektrikum gefüllte Durchführung erhalten bleiben.

[0072] Im Weiteren werden konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, welche die gewünschte Funktionalität bereitstellen:

[0073] Figur 1 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem in einer Fluidleitung 104 kein elektrisch leitfähiges Fluid enthalten ist. Figur 2 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 1 in einem Zustand, in dem ein elektrisch leitfähiges Fluid 106 von einem Inneren 108 zu einem Außeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird. Beispielsweise kann die in den Figuren dargestellte Mikrowellenapparatur 100 als MikrowellensyntheseReaktor mit ausgedehnter Multimodenkammer oder als Hohlleiter mit Durchflussanordnung ausgebildet sein. Die Mikrowellenapparatur 100 kann in ihrer Wand bzw. Wandung 118 Fluiddurchführungen zur Zu- und/oder Abführung von Proben, Reagenzien und Probenbestandteilen beinhalten. Die Mikrowellenapparatur 100 kann eine Durchflussanordnung darstellen, die Fluidleitung 104 kann Teil der Durchflussanordnung zur Durchführung der fluiden Probe durch den Applikator sein.

[0074] Die Mikrowellenapparatur 100 weist einen Applikatorraum oder Mikrowellenraum 102 auf, in dem mittels einer Mikrowellenquelle (nicht gezeigt) Mikrowellen erzeugt werden können. Alternativ oder ergänzend können in den Mikrowellen Raum 102 auch Mikrowellen eingestrahlt wer-

den. Ebenfalls nicht dargestellt ist, dass sich eine bearbeitete Substanz im Inneren des Mikrowellenraums 102 befinden kann, die durch die erzeugten Mikrowellen beeinflusst (insbesondere erhitzt) wird. Im Inneren 108 des Mikrowellenraums 102 soll also ein Mikrowellenfeld ausgebildet werden, das aber nicht ins Außere 110 des Mikrowellenraums 102 eindringen soll.

[0075] Eine elektrisch isolierende Fluidleitung 104 (zum Beispiel ein Kunststoffschlauch) ist zum Leiten eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 (zum Beispiel eine Säure oder Salzlösung) zwischen dem Inneren 108 und dem Außeren 110 des Mikrowellenraums 102 vorgesehen. Dieses Leiten oder Fördern eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 kann zum Beispiel durch eine Fördereinrichtung (nicht gezeigt) bewerkstelligt werden, zum Beispiel eine Fluidbumpe.

[0076] Wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt, ist die sich teilweise im Inneren 108 und teilweise im Außeren 110 des Mikrowellenraums 102 befindende und durch eine den Mikrowellenraum 102 begrenzende Wandung 118 hindurch erstreckende Fluidleitung 104 abschnittsweise, genauer gesagt im Außeren 110, von einer elektrisch leitfähigen Dämpfungsstruktur 112 umgeben.

[0077] Beispielsweise kann die Dämpfungsstruktur 112 aus einem Metall hergestellt werden. Somit erstreckt sich die Fluidleitung 104 durch die den Mikrowellenraum 102 begrenzende Wandung 118 hindurch. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dämpfungsstruktur 112 als Dämpfungsrohr 116 ausgebildet, in dessen Lumen die Fluidleitung 104 angeordnet ist. Wie gezeigt, weist die Dämpfungsstruktur 112 das von der Fluidleitung 104 durchdrungene Dämpfungsrohr 116 auf, das endseitig an die den Mikrowellenraum 102 begrenzende Wandung 118 angestückt sein kann oder einstückig damit ausgebildet sein kann. Die Dämpfungsstruktur 112 dient zum Dämpfen von Mikrowellen im Außeren 110 des Mikrowellenraums 102. Anschaulich bildet der Bereich der Wandung 118 des Mikrowellenraums 102, der von der dielektrischen Fluidleitung 104 durchdrungen wird, eine Schwachstelle hinsichtlich der Abschirmung von Mikrowellen gegenüber dem Außeren 110 des Mikrowellenraums 102. Dort können Mikrowellen in unerwünschter Weise aus dem Inneren 108 des Mikrowellenraums 102 austreten. Dieses unerwünschte Phänomen wird durch das Vorsehen des Dämpfungsrohrs 116 unterdrückt.

[0078] Wie oben beschrieben, bildet die konzentrische Anordnung aus einem elektrisch leitfähigen Fluid 106 (zum Beispiel eine Säure) in einem Lumen der Fluidleitung 104, die das Fluid 106 umgebende hohlzylindrische und dielektrische Fluidleitung 104 sowie das hohlzylindrische elektrisch leitfähige Dämpfungsrohr 116 in einer elektrischen Betrachtungsweise ein fluidisches Koaxialkabel. Ohne dass gewünscht wird, dass die Anmelderin an eine bestimmte Theorie gebunden wird, wird gegenwärtig angenommen, dass die Koaxial-Anordnung_zwischen dem Fluid 106 und dem Dämpfungsrohr 116 zu einem unerwünschten Entweichen von Mikrowellen aus dem Inneren 108 ins Außere 110 des Mikrowellenraums 102 führen kann.

[0079] Um diesen unerwünschten Effekt zu reduzieren oder ganz zu eliminieren, ist bei der Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 1 und Figur 2 zusätzlich zu der Dämpfungsstruktur 112 eine Einrichtung 114 zum Unterdrücken oder Reduzieren einer aufgrund der besagten Koaxial-Anordnung entstehenden Mikrowellenemission in dem Außeren 110 des Mikrowellenraums 102 bereitgestellt. Diese nichtideale Koaxial-Anordnung ist zwischen der Dämpfungsstruktur 112 und dem in der Fluidleitung 104 befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid 106 gebildet. Wie in Figur 2 dargestellt ist, ist die Einrichtung 114 ausgebildet, einen Fluss des elektrisch leitfähigen Fluids 106 entlang der Fluidleitung 104 abschnittsweise zu unterbrechen. Genauer gesagt ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Einrichtung 114 als vertikale Tropfstrecke 120 ausgebildet, bei der aus einem ersten Abschnitt 140 der Fluidleitung 104 austretendes Fluid 106 vor einem Eintreten in einem zweiten Abschnitt 142 der Fluidleitung 104 in eine Abfolge voneinander räumlich getrennter und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in vertikaler Richtung fallender Fluidtropfen 122 überführbar ist. Anschaulich wird der in dem ersten Abschnitt 140 kontinuierliche Fluidstrom durch die Tropfstrecke 120 in voneinander getrennte Fluidtropfen 122 aufgetrennt. Erst in dem zweiten Abschnitt 142 der Fluidleitung 104 vereinigen sich die getrennten Fluidtropfen 122 wieder zu einem kontinuierlichen Fluidfluss. Die Einrichtung 114 ist somit ausgebildet, eine horizontale Fließrichtung des Fluids 106 durch beide Abschnitte 140, 142 der Fluidleitung 104 im Bereich der Einrichtung 114 so zu modifizieren, dass es selektiv im Bereich der Einrichtung 114

zu einem vertikalen Fließen bzw. Fallen des zwischenzeitlich unzusammenhängenden Fluids 106 kommt, wodurch ein kontinuierlicher elektrisch leitfähiger Flüssigkeitsftaden abgerissen wird. Dadurch verhält sich das elektrisch leitfähige Fluid 106 nicht mehr wie ein elektrisches Kabel. Die Koaxial-Anordnung zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 und dem Dämpfungsrohr 116 wird dadurch gezielt gestört. Folglich wird das Austreten von Mikrowellen in das Außere 110 des Mikrowellenraums 102 mit Vorteil unterdrückt.

[0080] Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und Figur 2 kann anschaulich als Dämpfungsrohr 116 mit Innenleiter-Unterbrechung in Form der die Tropfstrecke 120 bildenden Einrichtung 114 bezeichnet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Austritt der Mikrowellenstrahlung durch eine geeignete Unterbrechung der Durchführung bzw. des durch das leitfähige Fluid 106 gebildeten Innenleiters und eine Ableitung erfolgen, um den koaxialen Durchtritt des elektrisch leitfähigen Fluidabschnittes durch eine Öffnung in der Wandung 118 des Applikatorraums bzw. Mikrowellenraums 102 zu unterbrechen.

[0081] Gemäß Figur 1 befindet sich in der Fluidleitung 104 kein elektrisch leitfähiges Fluid 106. Vielmehr ist gemäß Figur 1 die Fluidleitung 104 leer, was mit Bezugszeichen 144 dargestellt ist. In der Konfiguration gemäß Figur 1 ist daher das Dämpfungsrohr 116 wirksam, um das Austreten von Mikrowellen in das Äußere 110 des Mikrowellenraums 102 ausreichend zu unterbinden.

[0082] Gleiches gilt für die Durchführung dielektrischer, nicht leitfähiger Fluide, die in der Mikrowelle durch Absorption erwärmt werden können. Mangels eines Innenleiters in Form von elektrisch leitfähigen Fluid 106 findet gemäß Figur 1 keine Ausbildung einer Koaxial-Anordnung statt, sodass dieses Phänomen auch kein unerwünschtes Austreten von Mikrowellen in das AuBere 110 bewirken kann.

[0083] Gemäß Figur 2 hingegen füllt das elektrisch leitfähige Fluid 106 einen Querschnitt der Fluidleitung 104 nur genau teilweise aus. Figur 2 zeigt somit das Szenario eines aus einer leitfähigen Flüssigkeit gebildeten Innenleiters, wobei das elektrisch leitfähige Fluid 106 zur Unterbindung einer unerwünschten Wellenausbreitung aus dem Mikrowellenraum 102 heraus, entlang eines Abschnitts als elektrischer Leiter unterbrochen wird. Gemäß Figur 2 wird über die vertikale Tropfstrecke 120 der Einrichtung 114 die beschriebene Wirkung erzielt.

[0084] Die dargestellte Unterbrechung des kontinuierlichen Flusses des elektrisch leitfähigen Fluids 106 kann alternativ auch in anderer Weise erreicht werden, d.h. der elektrisch leitfähige Flüssigkeitsfaden kann auch anders unterbrochen werden als durch eine beispielsweise vertikale Tropfstrecke 120. Zum Beispiel kann dies über ein Ventil bewerkstelligt werden, das zyklisch geöffnet und geschlossen wird. Ein solches Ventil kann zum Beispiel ein im Abfluss integriertes rotierendes nichtleitfähiges Element in der Ableitung sein.

[0085] Obgleich dies in den Figuren nicht dargestellt ist, kann die Einrichtung 114 somit alternativ oder ergänzend ein Ventil aufweisen, das - ähnlich wie im Fall der Tropfstrecke 120 - zum Uberführen des Fluids 106 in eine Abfolge voneinander räumlich getrennter Fluidsegmente fungiert. Zum Beispiel kann ein solches Ventil einen elektrisch isolierenden rotierbaren Körper aufweisen, der derart auf ein kontinuierlich fließendes elektrisch leitfähiges Fluid 106 einwirkt, dass dieses in unzusammenhängende Segmente aufgeteilt wird.

[0086] Figur 3 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur 100 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ohne elektrisch leitfähiges Fluid 106 in einer Fluidleitung 104. Figur 4 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 3 in einem Zustand, in dem eine geringe Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 von einem Inneren 108 zu einem Äußeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird (und/oder in umgekehrter Richtung). Figur 5 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 3 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 von einem Inneren 108 zu einem Äußeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird (und/oder in umgekehrter Richtung) als gemäß Figur 4. Die Bezeichnungen „geringe Menge“ und „größere Menge“ kann sich im Rahmen der Beschreibung insbesondere auf einen aktuellen Befüllungszustand der

jeweiligen Leitung und darauf beziehen, ob der Querschnitt der Leitung vollständig befüllt ist. Ein Gesamtdurchfluss bzw. Mengendurchsatz hängt auch von der Geschwindigkeit des Fluids ab. Gemäß Figur 3 bis Figur 5 ist die zusätzliche Einrichtung 114 zum Unterdrücken von auf eine Koaxial-Anordnung zwischen der Dämpfungsstruktur 112 und dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 in der Fluidleitung 104 zurückgehende Mikrowellenemission in das Außere 110 hinein ausgebildet, entlang der Fluidleitung 104 fließendes elektrisch leitfähiges Fluid 106 abschnittsweise mit der Dämpfungsstruktur 112 elektrisch kurzzuschließen bzw. damit elektrisch zu koppeln. Zu diesem Zweck weist die Einrichtung 114 gemäß Figur 3 bis Figur 5 ein mit der Dämpfungsstruktur 112 elektrisch gekoppeltes, elektrisch leitfähiges (und bei Bedarf auch thermisch hochleitfähiges) Rohrstück 122 auf, das in axialer Richtung bzw. Fließrichtung zwischen einem ersten Abschnitt 140 und einem zweiten Abschnitt 142 der Fluidleitung 104 angeordnet ist und beim Fließen von elektrisch leitfähigem Fluid 106 durch die Fluidleitung 104 in Berührkontakt mit dem Fluid 106 gebracht wird. Bezugszeichen 148 veranschaulicht einen elektrischen Kontakt zwischen dem elektrisch leitfähigen Dämpfungsrohr 116 und dem Rohrstück 122. In Figur 4 und Figur 5 ist zudem ein elektrischer Kontakt zwischen dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 und dem Rohrstück 122 mit Bezugszeichen 146 gekennzeichnet.

[0087] Anschaulich stellt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 bis Figur 5 das Dämpfungsrohr 116 mit einem elektrischem Kontakt gegen einen Außenleiter in Form des Rohrstücks 122 dar, das wiederum innenseitig in elektrischem Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 steht. Eine solche Ausführungsform stellt also einen elektrischen Kurzschluss der leitfähigen Substanz, d.h. des elektrisch leitfähigen Fluids 106, mit dem Dämpfungsrohr 116 her. Die besagte fluidische Koaxial-Anordnung wird dadurch vorteilhaft gestört. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der gleichbleibenden geometrischen Struktur entlang des fluidischen Pfads.

[0088] Gemäß Figur 3 befindet sich kein elektrisch leitfähiges Fluid 106 in der Fluidleitung 104, und das Dämpfungsrohr 116 ist alleine genommen wirksam, eine Mikrowellenemission in das Außere 102 hinein zu unterdrücken.

[0089] Gemäß Figur 4 ist die Fluidleitung 104 teilweise und gemäß Figur 5 sogar vollständig mit elektrisch leitfähigem Fluid 106 gefüllt. Ein aus der leitfähigen Flüssigkeit gebildeter Innenleiter kann zur Unterbindung unerwünschter Wellenausbreitung aus dem Mikrowellenraum 102 heraus an geeigneter Stelle direkt (nicht gezeigt) oder indirekt (d.h. vermittelt über das Rohrstück 122) elektrisch zum Außenleiter, d.h. zum Dämpfungsrohr 116, kurzgeschlossen werden.

[0090] Die in Figur 3 bis Figur 5 dargestellte Ausführungsform ermöglicht durch die Verwendung eines kurzen elektrisch leitfähigen Rohrabschnittes in Form des Rohrstücks 122 innerhalb des Dämpfungsrohrs 116 mit mäßigem Aufwand den Einsatz hochkorrosionsbeständiger Materialien. Bevorzugte Werkstoffe für das von der Flüssigkeit benetzte Rohrstück 122 weisen eine elektrische Leitfähigkeit gepaart mit Korrosionsbeständigkeit auf (beispielsweise Graphit oder eine elektrisch leitfähige Keramik).

[0091] Ein Vorteil der Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 3 bis Figur 5 ist, dass durch den Kurzschluss der Fluidableitung mit dem umgebenden Dämpfungsrohr 116 und der Außenwand der Kavität und/oder des Gehäuses bzw. der Wandung 118 des Applikators bzw. Mikrowellenraums 102 die Möglichkeit auch einer Ableitung der thermischen Energie des Fluids möglich ist.

[0092] Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der geringeren geometrischen Raumforderung sowie in der Vermeidung der räumlichen Unterbrechung der Schlauchleitung bzw. in der Entbehrlichkeit von zusätzlichen bewegten Teilen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die Kompatibilität mit dem Ableiten heißer Fluide, so dass sich in der oben gezeigten Anordnung zwar ein unerwünschter Kondensatfilm bilden kann, dieser dann aber ebenfalls über das Rohrstück 122 elektrisch zum Außenleiter kurzgeschlossen wird. Wenn das Rohrstück 122 aus einem thermisch hochleitfähigen Material hergestellt ist, kann es zum Abführen von Wärme aus der Fluidleitung 104 beitragen.

[0093] Figur 6 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur 100 gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin-

dung ohne elektrisch leitfähiges Fluid 106 in einer Fluidleitung 104. Figur 7 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 6 in einem Zustand, in dem ein elektrisch leitfähiges Fluid 106 von einem Inneren 108 zu einem Außeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird (und/oder in umgekehrter Richtung).

[0094] Gemäß Figur 6 und Figur 7 weist die bezüglich der Dämpfungsstruktur 112 zusätzliche Einrichtung 114 ein elektrisch leitfähiges Koaxial-Filter 124 zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung auf. Anschaulich kann unter einem Koaxial-Filter 124 eine elektronische Komponente verstanden werden, die das aus den konzentrisch angeordneten Komponenten „elektrisch leitfähiges Fluid 106“- „elektrisch isolierende Fluidleitung 104“-„elektrisch leitfähiges Dämpfungsrohr 116“ gebildete fluidische Koaxial-Kabel dahingehend beeinflusst, dass von dem fluidischen KoaxialKabel ausgehende Mikrowellenstrahlung im Außeren 110 des Mikrowellenraums 102 durch das Koaxial-Filter 124 ganz oder teilweise weggefiltert werden kann.

[0095] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Koaxial-Filter 124 einstückig mit der Dämpfungsstruktur 112 und einstückig mit der Wandung 118 des Mikrowellenraums 102 ausgebildet. Eine separate Ausbildung des Koaxial-Filters 124 bezüglich der Dämpfungsstruktur 112 und/oder bezüglich der Wandung 118 ist möglich. Anschaulich bildet das Koaxial-Filter 124 eine in Umfangsrichtung symmetrische Ausbuchtung des Dämpfungsrohrs 116. Das dargestellte KoaxialFilter 124 umgibt die Fluidleitung 104 vollumfänglich außerhalb des Mikrowellenraums 102. Genauer gesagt ist in dem dargestellten

[0096] Ausführungsbeispiel das Koaxial-Filter 124 als umfänglich geschlossene Scheibe 126 mit Hohlkern 128 ausgebildet ist, der zentral von der Fluidleitung 104 durchdrungen ist. Im Bereich des Koaxial-Filters 124 ist das Dämpfungsrohr 116 unterbrochen. Eine Außenwandung der Fluidleitung 104 ist gegenüber einer äußeren Begrenzung des Koaxial-Filters 124 durch den Hohlkern 128 beabstandet.

[0097] Obgleich dies in den Figuren nicht dargestellt ist, kann die Einrichtung 114 auch eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Koaxial-Filtern 124 zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung aufweisen. Zum Beispiel können mehrere Koaxial-Filter 124 entlang einer horizontalen Erstreckung des Dämpfungsrohrs 116 und voneinander beabstandet angeordnet werden.

[0098] Mit Vorteil kann also die zusätzliche Mikrowellendämpfung für die Durchführung durch mindestens ein Koaxial-Filter 124 bewerkstelligt werden. Genauer gesagt ist gemäß Figur 6 und Figur 7 das Dämpfungsrohr 116 einstückig mit dem Koaxial-Filter 124 ausgebildet.

[0099] Gemäß Figur 6 befindet sich keine elektrisch leitfähige Flüssigkeit 106 in dem Lumen der Fluidleitung 104, sodass wiederum das Dämpfungsrohr 116 wirksam ist, eine Mikrowellenausbreitung im Außeren 110 zu unterdrücken.

[00100] Gemäß Figur 7 verliert jedoch das Dämpfungsrohr 116 alleine genommen seine ausreichend starke dämpfende Eigenschaft für Mikrowellen, wenn sich in seinem Querschnitt (d.h. innerhalb eines elektrisch nichtleitfähigen Schlauches oder Rohres) ein leitfähiges Fluid 106 in Form der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit befindet. Es entsteht im Querschnitt betrachtet der Aufbau eines fluidischen Koaxialleiters mit der Konsequenz, dass die Ausbreitung von Mikrowellenenergie entlang dieser Übertragungsstrecke möglich wird.

[00101] Für einen geometrisch konstanten, aus dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 gebildeten Innenleiter stellt das Koaxial-Filter 124 - dimensioniert für das Dämpfen der sich über den Leiter mit dem Querschnitt des Fluidfilms ausbreitenden Mikrowellenfrequenz - die Einhaltung strenger Grenzwerte sicher.

[00102] Mit zunehmender elektrischer Leitfähigkeit des elektrisch leitfähigen Fluids 106 verliert also das Dämpfungsrohr 116 alleine genommen seine ausreichend stark mikrowellendämpfende Funktion. Anschaulich wird das elektrisch leitfähige Fluid 106 im Dämpfungsrohr 116 zum elektrischen Leiter. Ab einer bestimmten Größenordnung der elektrischen Leitfähigkeit wird dann der Querschnitt des Leiters zur bestimmenden Größe. Der Fluidfaden kann als Leiter betrachtet werden, der dem Durchmesser des gefüllten Rohrquerschnitts entspricht, damit kann sich Mikrowel-

lenstrahlung in der entstehenden koaxialen Anordnung ausbreiten. Die Fluidleitung 104 kann aus mikrowellentransparenten und lösungsmittel- bzw. säureresistenten Materialien gebildet sein (zum Beispiel PTFE, Keramik, Quarz, etc.).

[00103] Die Konfiguration des Koaxial-Filters 124 kann mit Vorteil abgestimmt auf die durchzuführenden Medien, das verwendete Schlauchmaterial, den benötigten Querschnitt der Durchführung (und einem dadurch definierten Massedurchfluss), etc. ausgewählt werden. Für diese Konfiguration können sowohl die Länge als auch der Durchmesser des Dämpfungsrohrs 116 als auch des Koaxial-Filters 124 berechnet werden. Dabei können auch die Dielektrizitätskonstanten der verwendeten Materialen und der durchzuführenden Medien berücksichtigt werden, sowie die zu erwartenden Temperaturen. Die Dielektrizitätskonstante vieler Materialien ist stark temperaturabhängig, damit ändert sich die Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung in Abhängigkeit der Temperatur. Damit ändern sich auch die Nullstellen der Besselfunktion. Die Auslegung bzw. Optimierung der Kombination aus Koaxial-Filter 124 und Dämpfungsrohr 116 erfolgt beispielsweise für eine bestimmte Betriebsfrequenz bei gegebener Mindest-Leitfähigkeit (und somit maximaler Eindringtiefe). Eine derartige Dimensionierung kann in einfacher Form für die Frequenz der verwendeten Mikrowelle (zum Beispiel 2,45 GHz, erzeugbar mittels eines Magnetrons) und die Querschnittfläche des Hohlleiters (d.h. dem Durchmesser der mikrowellentransparenten Röhre) geführt werden. Diese Dimensionierung kann auf die Dämpfung eines geometrisch konstanten Innenleiters bezogen sein. Ist der Fluidquerschnitt also immer gleich, dann ist eine einfache Auslegung des Koaxial-Filters 124 möglich. Mit Vorteil kann die Auslegung bzw. Konfiguration des Koaxial-Filters 124 iterativ erfolgen. Sowohl Geometrie als auch elektrische Leitfähigkeit bzw. resultierende Eindringtiefen können mit geeigneten Simulationswerkzeugen auf die tatsächliche Anwendung abgestimmt werden. Geeignete Simulationsprogramme sind beispielsweise Ansys HFSS/CST/ Comsol.

[00104] Mit Vorteil kann bei geeigneter Auslegung eines Koaxial-Filters 124 sichergestellt werden, dass keine bzw. keine nennenswerte Leckstrahlung austritt.

[00105] Der axiale Filter in Form des Koaxial-Filters 124 kann vor oder nach dem Dämpfungsrohr 116 angebracht sein, aber auch entlang der Dämpfungsrohrachse senkrecht zu dieser. Der gesamte Dämpfungsrohrabschnitt kann also auch geteilt ausgeführt werden.

[00106] Eine als Mikrowellenofen ausgebildete Mikrowellenapparatur 100 mit rechteckiger Kavität und 2,45 GHz Magnetron-Mikrowellenstrahlung kann beispielsweise mit einem Dämpfungsrohr 116 von 60 mm Länge und 20 mm Durchmesser und einem innenliegendem PTFE-Schlauch als Fluidleitung 104 ausgestattet werden. Ein hierauf angepasster axialer Luftfilter mit einem Radius von 40 mm Luftstrecke im Filter sowie einer Breite von 9,5 mm der Luftstrecke erzielt für den Ausschluss mit verschiedenen Säuren ausgezeichnete Dämpfungseffekte. Bei einer solchen Auslegung kann das Koaxial-Filter 124 zum Beispiel aus Aluminium gefertigt werden, die Luftstrecke darin fungiert als dielektrisches Medium. In diesem Zusammenhang können aber auch andere dielektrische Werkstoffe Verwendung finden. Diese können das Koaxial-Filter 124 geometrisch kompakter machen, da geringere Ausdehnungen für gleichbleibende Wellenlängen ausreichend sind. Andererseits ist Luft aber ein Medium mit einer sehr geringen Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante. Bei der Simulation bzw. Auslegung des Koaxial-Filters 124 können bevorzugt auch die Stärke und dielektrischen Eigenschaften des fluidführenden Rohres berücksichtigt werden.

[00107] Eine nur teilweise Befüllung der ableitenden Strecke mit einem elektrisch leitfähigen Fluid 106 kann die Geometrie bzw. den Querschnitt der leitfähigen Durchführung bzw. des Innenleiters ändern. Unter solch ungünstigen Umständen können Asymmetrien zum Koaxial-Filter 124 möglich werden und die Dämpfungswirkung kann zurückgehen. Abhilfe schafft unter solch ungünstigen Umständen beispielsweise eine Kombination von mehreren Koaxial-Filtern 124. Mit Vorteil sollten diese in einem hinreichenden Abstand voneinander angeordnet werden, um eine wechselseitige Beeinflussung zu unterbinden. Eine zu nahe Anordnung kann ggf. zu Reflexionen und Wechselwirkungen der Strahlung zwischen den Koaxial-Filtern 124 führen.

[00108] Ein Vorteil der Ausführungsform gemäß Figur 6 und Figur 7 liegt in der Bereitstellung

einer durchgehenden mikrowellentransparenten und säure- und lösungsmittelfesten Fluidleitung 104. Es werden keine komplexen Dichtungen benötigt, und es können auch aggressive Chemikalien als elektrisch leitfähiges Fluid 106 verwendet werden (zum Beispiel Säuren).

[00109] Figur 8 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur 100 gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ohne elektrisch leitfähiges Fluid 106 in einer Fluidleitung 104. Figur 9 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine gewisse Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 von einem Inneren 108 zu einem Außeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird, und/oder in umgekehrter Flussrichtung. Figur 10 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine geringere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 zwischen einem Inneren 108 und einem Äußeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird als gemäß Figur 9. Figur 11 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 8 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 zwischen einem Inneren 108 und einem Außeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird als gemäß Figur 9 und Figur 10.

[00110] Mit Vorteil weist die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 8 bis Figur 11 eine Verengungsstruktur 130 zum selektiven Verengen eines von dem Fluid 106 durchfließbaren Querschnitts der Fluidleitung 104 im Bereich des Koaxial-Filters 124 auf. Eine engste Stelle der Verengungsstruktur 130 mit dem geringsten Lumendurchmesser ist mit Bezugszeichen 150 dargestellt. Mit anderen Worten stellt die Verengungsstruktur 130 sicher, dass das von dem elektrisch leitfähigen Fluid 106 durchströmte Lumen an der axialen Position des Koaxial-Filters 124 kleiner ist als im sonstigen Bereich der Fluidleitung 104. Wie in Figur 8 dargestellt ist, ist ein Innendurchmesser d im Bereich des Lumens der Verengungsstruktur 130 kleiner als ein Innendurchmesser D des Lumens der Fluidleitung 104 (d[00111] Somit zeigen Figur 8 bis Figur 11 ein Ausführungsbeispiel einer Mikrowellenapparatur 100 mit einem Dämpfungsrohr 116 mit Koaxial-Filter 124 und einer Kompensationsstrecke zum Ausgleich unterschiedlicher Befüllungszustände der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106. [00112] Diese Kompensationsstrecke wird durch die abschnittsweise Verengung der Fluidleitung 104 durch Bereitstellung der Verengungsstruktur 130 selektiv im Bereich des Koaxial-Filters 124 bewerkstelligt. [00113] Gemäß Figur 8 ist das Dämpfungsrohr 116 allein wirksam zur Dämpfung unerwünscht austretender Mikrowellen, wenn das Lumen der Fluidleitung 104 von elektrisch leitfähigem Fluid 106 frei ist. [00114] Figur 9 bis Figur 11 zeigen unterschiedliche Befüllungszustände der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106. Am kritischsten ist der Betriebsmodus gemäß Figur 10, wo nur eine geringe Menge elektrisch leitfähigen Fluids 106 in der Fluidleitung 104 befindlich ist, das elektrisch leitfähige Fluid 106 aber dennoch eine durchgehende elektrisch leitfähige Verbindung ausbildet. Die in die Fluidleitung 104 integrierte Verengung (vergleiche Verengungsstruktur 130) im Abschnitt des Koaxial-Filters 124 kann die geometrische Variabilität der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (Durchmesser und/oder Achsversatz) auf Bereiche außerhalb des Koaxial-Filters 124 begrenzen, sodass die Effektivität des Koaxial-Filters 124 für die Anforderungen an die Mikrowellendichtheit gewährleistet bleibt. [00115] Durch die beschriebene Drosselung wird sichergestellt, dass der Axialfilter in Form des Koaxial-Filters 124 den geometrisch immer gleichen Abschnitt sieht. Gleichzeitig führt die abschnittsweise Verjüngung im Bereich der Verengungsstruktur 130 zu einer erhöhten Durchflussgeschwindigkeit. [00116] Bei unvollständiger Befüllung der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106 (vergleiche Figur 9 und Figur 10) kann es ohne die Verengungsstruktur 130 zu einem Achsversatz besonders bei flüssigen Proben kommen. Dann stimmt auch umlaufend die Geometrie nicht

[00112] Diese Kompensationsstrecke wird durch die abschnittsweise Verengung der Fluidleitung 104 durch Bereitstellung der Verengungsstruktur 130 selektiv im Bereich des Koaxial-Filters 124 bewerkstelligt.

[00113] Gemäß Figur 8 ist das Dämpfungsrohr 116 allein wirksam zur Dämpfung unerwünscht austretender Mikrowellen, wenn das Lumen der Fluidleitung 104 von elektrisch leitfähigem Fluid 106 frei ist.

[00114] Figur 9 bis Figur 11 zeigen unterschiedliche Befüllungszustände der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106. Am kritischsten ist der Betriebsmodus gemäß Figur 10, wo nur eine geringe Menge elektrisch leitfähigen Fluids 106 in der Fluidleitung 104 befindlich ist, das elektrisch leitfähige Fluid 106 aber dennoch eine durchgehende elektrisch leitfähige Verbindung ausbildet. Die in die Fluidleitung 104 integrierte Verengung (vergleiche Verengungsstruktur 130) im Abschnitt des Koaxial-Filters 124 kann die geometrische Variabilität der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit (Durchmesser und/oder Achsversatz) auf Bereiche außerhalb des Koaxial-Filters 124 begrenzen, sodass die Effektivität des Koaxial-Filters 124 für die Anforderungen an die Mikrowellendichtheit gewährleistet bleibt.

[00115] Durch die beschriebene Drosselung wird sichergestellt, dass der Axialfilter in Form des Koaxial-Filters 124 den geometrisch immer gleichen Abschnitt sieht. Gleichzeitig führt die abschnittsweise Verjüngung im Bereich der Verengungsstruktur 130 zu einer erhöhten Durchflussgeschwindigkeit.

[00116] Bei unvollständiger Befüllung der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106 (vergleiche Figur 9 und Figur 10) kann es ohne die Verengungsstruktur 130 zu einem Achsversatz besonders bei flüssigen Proben kommen. Dann stimmt auch umlaufend die Geometrie nicht

mehr. Das Koaxial-Filter 124 ist nicht mehr so effektiv, da sich die bestmögliche Dämpfung für eine Rotationssymmetrie ergibt. Anders ausgedrückt sollte für eine bestmögliche Dämpfung die Flüssigkeitsbefüllung der Fluidleitung 104 im Bereich des Koaxial-Filters 124 umlaufend gleich sein. Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 bis Figur 11 mit Vorteil durch die Verengungsstruktur 130 geometrisch ausreichend angenähert, die selbst bei einer nur geringfügigen Befüllung der Fluidleitung 104 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106 (siehe Figur 9 und Figur 10) sicherstellt, dass im Bereich des Koaxial-Filters 124 der gesamte Querschnitt des Lumens der Verengungsstruktur 130 mit elektrisch leitfähigem Fluid 106 befüllt bleibt oder zumindest der Achsversatz durch geringere Füllmengen nur geringe Auswirkung auf die Filtereffizienz des Axialfilters hat. Dadurch kann selbst in dem beschriebenen kritischen Betriebsmodus eine ausreichend wirksame Dämpfung von Mikrowellenstrahlung im Außeren 110 des Mikrowellenraums 102 sichergestellt bleiben.

[00117] Figur 12 illustriert in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mikrowellenapparatur 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ohne elektrisch leitfähiges Fluid 106 in einer Fluidleitung 104. Figur 13 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 12 in einem Zustand, in dem eine geringe Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 von einem Inneren 108 zu einem Außeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird, und/oder in umgekehrter Richtung. Figur 14 illustriert die Mikrowellenapparatur 100 gemäß Figur 12 in einem Zustand, in dem eine größere Menge eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 zwischen einem Inneren 108 und einem Äußeren 110 eines Mikrowellenraums 102 der Mikrowellenapparatur 100 überführt wird als gemäß Figur 13.

[00118] Gemäß Figur 12 bis Figur 14 weist die Einrichtung 114 zum Unterdrücken parasitärer Mikrowellenemissionen im Außeren 102 aufgrund des Ausbildens einer Koaxial-Anordnung zwischen Dämpfungsstruktur 112 und elektrisch leitfähigem Fluid 106 in Fluidleitung 104 einen elektrisch leitfähigen Einsatz 132 auf, der selektiv im Bereich des Koaxial-Filters 124 in die Fluidleitung 104 eingesetzt ist. Wie dargestellt, steht der Einsatz 132 innenseitig in Berührkontakt mit durch die Fluidleitung 104 fließendem Fluid 106. Darüber hinaus ist der Einsatz 132 außenseitig von der Fluidleitung 104 umgeben und daher gegenüber dem Koaxial-Filter 124 und der Dämpfungsstruktur 112 elektrisch isoliert. Der Einsatz 132 kann als Rohrstück 122 ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Rohrstück 122 aus Graphit, aus einem elektrisch leitfähigen Polymer, einer elektrisch leitfähigen Keramik oder einem elektrisch leitfähigen Metall ausgebildet. Die Ausführungsform gemäß Figur 12 bis Figur 14 stellt also ein Dämpfungsrohr 116 mit Koaxial-Filter 124 und einem elektrisch nicht kontaktiertem Kompensationselement in Form des Einsatzes 132 bereit. Diese Ausführungsform zeigt exzellente Eigenschaften hinsichtlich der Unterdrückung der Abstrahlung bzw. Ausbreitung von unerwünschter Mikrowellenstrahlung im Äußeren 110 des Mikrowellenraums 102.

[00119] Gemäß Figur 12, wo kein elektrisch leitfähiges Fluid 106 in der Fluidleitung 104 enthalten ist, ist wiederum das Dämpfungsrohr 126 alleine genommen wirksam zur Dämpfung unerwünschter Mikrowellenstrahlung im Außenbereich des Mikrowellenraums 102.

[00120] Gemäß Figur 13 und Figur 14 sind unterschiedliche Mengen eines elektrisch leitfähigen Fluids 106 in der Fluidleitung 104 vorhanden. Bei einem aus einer leitfähigen Flüssigkeit gebildeten Innenleiter leidet die Effektivität des Koaxial-Filters 124 ohne Einsatz 132, wenn der Innenleiterquerschnitt des Fluids 106 im Abschnitt des Koaxial-Filters 124 geometrisch variiert (insbesondere hinsichtlich Durchmesser und/oder Achsversatz).

[00121] Das durch das elektrisch leitfähige Fluid 106 benetzte elektrisch leitfähige, rohrförmige (oder allgemeiner bevorzugt rotationssymmetrische) Element in Form des Einsatzes 132 (das auch als Kompensationselement bezeichnet werden kann) als Teil innerhalb der Fluidleitung 104 im Abschnitt des Koaxial-Filters 124 erhält unabhängig von der geometrischen Variation durch die Flüssigkeit die für die Effektivität des Koaxial-Filters 124 notwendigen Geometriebedingungen aufrecht.

[00122] Insbesondere bei korrosiven Medien bzw. elektrisch leitfähigen Fluiden 106 ist es von Vorteil, dass der elektrisch leitfähige, rohrförmige Einsatz 132 als Teil innerhalb der Fluidleitung

104 liegt und somit keine Dichtmaßnahmen (zum Beispiel O-Ringe) gegenüber dieser erforderlich sind.

[00123] Bevorzugte Werkstoffe für das Kompensationselement bzw. den Einsatz 132 weisen elektrische Leitfähigkeit gepaart mit Korrosionsbeständigkeit auf (zum Beispiel Graphit, Keramik, etc.).

[00124] Insbesondere ist mit einem derartigem Einsatz 132 auch ein gleichzeitiges Durchführen mehrerer Fluidleitungen 104 in einem einzigen Dämpfungsrohr 116 auf einfache Art und Weise möglich (nicht dargestellt).

[00125] Insbesondere hat das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 12 bis Figur 14 den zusätzlichen Vorteil, dass im Wesentlichen keinerlei Einschränkungen hinsichtlich unterstützter Flussraten von durch die Fluidleitung 104 durchzuführenden elektrisch leitfähigen Fluiden 106 bestehen.

[00126] Es sind zahlreiche Modifikationen gegenüber den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen möglich. Beispielsweise ist auch eine von der Waagrechten abweichende Orientierung der Fluidleitung 106 (zum Beispiel vertikal oder geneigt) möglich.

[00127] Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt.

[00128] Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (22)

Patentansprüche

1. Mikrowellenapparatur (100), aufweisend: einen Mikrowellenraum (102), in dem Mikrowellen einstrahlbar und/oder generierbar sind; eine zumindest teilweise elektrisch isolierende Fluidleitung (104) zum Leiten eines elektrisch leitfähigen Fluids (106) zwischen einem Inneren (108) und einem Außeren (110) des Mikrowellenraums (102); eine die Fluidleitung (104) zumindest abschnittsweise umgebende zumindest teilweise elektrisch leitfähige Dämpfungsstruktur (112) zum Dämpfen von Mikrowellen im Außeren (110) des Mikrowellenraums (102); und ” eine zusätzliche Einrichtung (114) zum Unterdrücken einer Mikrowellenemission in das AuBere (110) des Mikrowellenraums (102) aufgrund einer Koaxial-Anordnung, die zwischen der Dämpfungsstruktur (112) und einem in der Fluidleitung (104) befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid (106) gebildet ist.

2. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 1, wobei sich die Fluidleitung (104) durch eine den Mikrowellenraum (102) begrenzende Wandung (118) hindurch erstreckt.

3. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Dämpfungsstruktur (112) ein von der Fluidleitung (104) durchdrungenes Dämpfungsrohr (116) aufweist, das insbesondere endseitig an eine den Mikrowellenraum (102) begrenzende Wandung (118) angestückt oder einstückig mit der Wandung (118) ausgebildet ist.

4. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einrichtung (114) ausgebildet ist, einen Fluss des Fluids (106) entlang der Fluidleitung (104) abschnittsweise zu unterbrechen.

5. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 4, wobei die Einrichtung (114) eine, insbesondere vertikale, Tropfstrecke (120) aufweist, bei der aus einem ersten Abschnitt (140) der Fluidleitung (104) austretendes Fluid (106) vor einem Eintreten in einen zweiten Abschnitt (142) der Fluidleitung (104) in eine Abfolge voneinander räumlich getrennter, insbesondere in vertikaler Richtung fallender, Fluidtropfen (122) überführbar ist.

6. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Einrichtung (114) ausgebildet ist, eine, insbesondere horizontale, Fließrichtung des Fluids (106) durch die Fluidleitung (104) im Bereich der Einrichtung (114) zu modifizieren, insbesondere zu einer im Bereich der Einrichtung (114) vertikalen Fließrichtung.

7. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einrichtung (114) ausgebildet ist, entlang der Fluidleitung (104) fließendes elektrisch leitfähiges Fluid (106) zumindest abschnittsweise mit der Dämpfungsstruktur (112), insbesondere direkt oder indirekt, elektrisch kurzzuschließen.

8. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Einrichtung (114) ein mit der Dämpfungsstruktur (112) elektrisch gekoppeltes elektrisch leitfähiges, und insbesondere thermisch hochleitfähiges, Rohrstück (122) aufweist, das zwischen einem ersten Abschnitt (140) und einem zweiten Abschnitt (142) der Fluidleitung (104) angeordnet ist und beim FlieBen von elektrisch leitfähigem Fluid (106) durch die Fluidleitung (104) in Berührkontakt mit dem Fluid (106) gebracht ist.

9. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Einrichtung (114) ein elektrisch leitfähiges Koaxial-Filter (124) zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung aufweist.

10. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 9, wobei das Koaxial-Filter (124) einstückig mit der Dämpfungsstruktur (112) ausgebildet ist.

11. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei das Koaxial-Filter (124) die Fluidleitung (104) außerhalb des Mikrowellenraums (102) umgibt.

12. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Koaxial-Filter (124) als umfänglich geschlossene Scheibe (126) mit Hohlkern (128) oder dielektrischem Kern ausgebildet ist, der zentral von der Fluidleitung (104) durchdrungen ist.

13. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Einrichtung (114) mindestens ein weiteres elektrisch leitfähiges Koaxial-Filter (124), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, zur zusätzlichen Mikrowellendämpfung aufweist.

14. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, aufweisend eine Verengungsstruktur (130) zum Verengen eines von dem Fluid (106) durchfließbaren Querschnitts der Fluidleitung (104) selektiv im Bereich des Koaxial-Filters (124).

15. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, aufweisend einen elektrisch leitfähigen Einsatz (132), der selektiv im Bereich des Koaxial-Filters (124) in die Fluidleitung (104) eingesetzt ist.

16. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 15, wobei der Einsatz (132) innenseitig in Berührkontakt mit durch die Fluidleitung (104) fließendem Fluid (106) steht.

17. Mikrowellenapparatur (100) gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei der Einsatz (132) außenseitig von der Fluidleitung (104) umgeben und dadurch gegenüber dem Koaxial-Filter (124) und/oder der Dämpfungsstruktur (112) elektrisch isoliert ist.

18. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Einsatz (132) als Rohrstück (122) ausgebildet ist.

19. Mikrowellenapparatur (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, ausgebildet als eines aus einer Gruppe, die besteht aus einem Mikrowellensynthese-Reaktor, einem Mikrowellen-AnaIysegerät, einem Mikrowellen-Trocknungsofen, einem Mikrowellen-Synthesegerät, einem Mikrowellen-Aufschlussgerät, einem Mikrowellen-Extraktionsgerät, einem Mikrowellenabdampfgerät und einem Mikrowellen-Trocknungsgerät.

20. Verfahren zum Unterdrücken eines Austritts von Mikrowellen in ein Äußeres (110) eines Mikrowellen enthaltenden und/oder generierenden Mikrowellenraums (102) einer Mikrowellenapparatur (100) beim Leiten von elektrisch leitfähigem Fluid (106) durch eine zumindest teilweise elektrisch isolierende Fluidleitung (104) zwischen einem Inneren (108) und dem AuBeren (110) des Mikrowellenraums (102), wobei das Verfahren aufweist: ”

Leiten des elektrisch leitfähigen Fluids (106) zwischen dem Inneren (108) und dem Außeren (110) des Mikrowellenraums (102) durch die Fluidleitung (104);

Dämpfen von Mikrowellen im Außeren (110) des Mikrowellenraums (102) mittels einer die Fluidleitung (104) zumindest abschnittsweise umgebenden elektrisch leitfähigen Dämpfungsstruktur (112); und

Treffen einer zusätzlichen Maßnahme zum Unterdrücken einer Mikrowellenemission in das Äußere (110) des Mikrowellenraums (102) aufgrund einer Koaxial-Verbindung, die zwischen der Dämpfungsstruktur (112) und dem in der Fluidleitung (104) befindlichen elektrisch leitfähigen Fluid (106) gebildet ist.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das elektrisch leitfähige Fluid (106) eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit ist, insbesondere eine Säure und/oder eine Salzlösung.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, aufweisend eines der folgenden Merkmale: das elektrisch leitfähige Fluid (106) füllt einen Querschnitt der Fluidleitung (104) vollständig aus; das elektrisch leitfähige Fluid (106) füllt einen Querschnitt der Fluidleitung (104) nur genau teilweise aus; in der Fluidleitung (104) befindet sich kein elektrisch leitfähiges Fluid.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen