DE1086364B

DE1086364B - Einrichtung zur Erzeugung definierter primaerer Feldverteilung in einem Hohlraum

Info

Publication number: DE1086364B
Application number: DED27978A
Authority: DE
Inventors: Paul Mueller
Original assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Current assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Priority date: 1958-04-26
Filing date: 1958-04-26
Publication date: 1960-08-04

Description

Es wurde eine Einrichtung zur Erzeugung einer definierten primären Feldverteilung in einem Hohlraum, in welchen durch Schlitze in einer Wand aus einem Zuführungshohlleiter Mikrowellenenergie eingekoppelt wird, vorgeschlagen, bei welcher der Hohlleiter sich über mindestens eine volle Wandfläche des Arbeitsraumes erstreckt, wobei die Schlitze, welche durch Größe, Form und Anordnung die gewünschte definierte Feldverteilung bewirken, ebenfalls über die ganze Fläche verteilt sind, welche Hohlleiter und Arbeitsraum voneinander trennt. Durch die Hauptpatentanmeldung D 27000 VIII d/21h soll diese Einrichtung in. der Weise verbessert werden, daß die die Schlitze tragende Wand des Zuführungshohlleiters an ihren vier Kanten so verkürzt ist, daß entlang den senkrecht zu ihr stehenden Wänden lange Schlitze entstehen. Für den bei Mikrowellenerwärmung sehr häufigen Fall, daß die primäre Feldverteilung in ihrem Mittelwert während der Behandlungszeit als homogen definiert sein soll, hat sich ergeben, daß die Homogenität der Erwärmung noch verbessert werden kann, wenn erfindungsgemäß die geschlitzte Platte (Trennwand) an einer Achse um + 10 bis 15° gegen die Horizontale pendelt.

Es ist bekannt, bei unsymmetrisch durch eine Seitenwand eingekoppelter Mikrowellenenergie die im Arbeitsraum sich ausbildenden Modi periodisch zu verändern durch kolbenartige Bewegung einer Reflektorplatte im oberen Ende des Hohlraumes, wobei jedoch weder die Polarisationsrichtung noch die Ab-Strahlrichtung des primären Feldes von der Einspeisungsvorrichtung her geändert wird.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. 1 ist die mit Schlitzen versehene Platte 1 an einer Achse 2 aufgehängt und führt Wippbewegungen um + 10 bis 15° gegen die Horizontale aus. Das bei ruhender Platte vorhandene Feldbild wird hierdurch in vertikaler Richtung verzerrt, und zwar abwechselnd zusammengedrückt und gedehnt. Da diese vertikale Verzerrung an der Bodenwandung des Arbeitsraumes endet, auf der normalerweise das Objekt steht, würde dieses nicht mehr wesentlich von der Feldbewegung erfaßt werden. Man muß also dafür sorgen, daß das Objekt nicht direkt auf dem Boden des Arbeitsraumes steht, sondern erhöht darüber angebracht wird. Das kann in bekannter Weise durch eine Unterlage als Objektträger geschehen. Erfindungsgemäß wird jedoch bevorzugt der Boden in Form einer mehr als λ/4 tiefen Wanne 3 ausgeführt, während das Objekt 4 auf einer einteiligen oder vorzugsweise mehrteiligen Platte 5 aus beispielsweise schichtlosem Opal-Sicherheitsglas ruht.

Die Wirkung der wippenden Schlitzplatte beruht auf verschiedenen Faktoren:

Einrichtung zur Erzeugung

definierter primärer Feldverteilung

in einem Hohlraum

Zusatz zur Zusatzpatentanmeldung D 27000 VIIId/21h
(Auslegescurift 1 070311)

Anmelder:

Deutsche Mikrowellen Gesellschaft

m.b.H.,
Freiburg (Breisgau), Habsburgerstr. 90

Paul Müller, Freiburg (Breisgau),
ist als Erfinder genannt worden

1. Ständige Änderung der Polarisationsrichtung des primären Feldes im Arbeitsraum parallel zur kleineren Schlitzachse 6;

2. ständige Änderung der Abstrahlrichtung senkrecht zu den Schlitzen in der Platte;

3. ständige Winkeländerung der Reflexionsfläche der Platte gegen die Horizontale für die bereits von der gegenüberliegenden Wand reflektierten Wellen;

4. Änderung der Abstrahlung an den Enden der Platte durch ständige Änderung der ringsum laufenden Schlitze 7 zwischen Platte und den senkrechten Wänden des Arbeitsraumes in Lage, Breite und kapazitiver Belastung;

5. Weichenwirkung des Plattenendes vor der öffnung des Zuleitungshohlleiters, indem die Mikrowellenenergie zeitweise direkt über Reflexion an der Unterseite der Platte in den Arbeitsraum gelangt und zeitweise den Umweg über die Schlitze machen muß.

Die Kombination dieser Faktoren bewirkt, daß die mittlere Feldstärke und damit die Erwärmung der Objekte gleichmäßig wird, wenn die Periode der Bewegung der Schlitzplatte klein ist (z. B. ein Zehntel) gegenüber der Erwärinungsdauer der Objekte.

Die wippende Schutzplatte dient gleichzeitig als beweglicher Reflektor für den oder die darunter fest angebrachten Infrarotstrahler 8 und sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der für Grillzwecke benötigten Infrarotstrahlen.

009 569/355

Zur weiteren Homogenisierung der Leistungsaufnahme durch das Objekt wird an einer senkrechten Wand eine wannenartige Ausbuchtung 10 vorgesehen, die sich vorzugsweise über die ganze Wandbreite erstreckt. Sie ist durch eine um eine beispielsweise horizontale Achse 11 schwenkbare Klappe 12 verschlossen. Die Wirkung der pendelnden Klappe besteht darin, daß sich das Feld in der oben bereits beschriebenen Weise verzerrt, diesmal jedoch im wesentlichen nur in horizontaler Richtung.

Eine Abwandlung dieser beiden Einrichtungen ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt. Hierbei sind die beiden beweglichen Organe zu einem winkelartigen Stück 13 vereinigt und im Punkt 14 kippbar gelagert. Die Zuführungen für den oder die Infrarotstrahler 8 führen durch Schlitze 15 im vertikalen Teil des winkelartigen Stückes hindurch. Die Wirkungsweise ist im Prinzip die gleiche geblieben wie bei einzeln angebrachter Schlitzplatte und Klappe.

Der Zuleitungshohlleiter ist in bekannter Weise mechanisch durch eine Platte 9 abgeschlossen, die aus wenig absorbierendem und kaum reflektierendem dielektrischem Material besteht. Sie bewirkt einen Schutz des Magnetron-Auskoppelstutzens gegen übermäßige Erwärmung und Spritzer sowie Beschlagen mit Kondenswasser. Als geeignet haben sich beispielsweise keramische Platten mit kleiner Dielektrizitätskonstante und kleinem Verlustwinkel sowie Platten aus Sinterglas und schichtlosem Sicherheitsglas herausgestellt.

Claims

PaTENTANSPEÜCHE:

1. Einrichtung zur Erzeugung definierter primärer Feldverteilung in einem Hohlraum, in den durch Schlitze in einer Wand aus einem Zuführungshohlleiter Mikrowellenenergie eingekoppelt wird, wobei der Hohlleiter sich über mindestens eine volle Wandfläche des Arbeitsraumes erstreckt und die Schlitze, welche durch Größe, Form und Anordnung die gewünschte definierte Feldverteilung bewirken, ebenfalls über die ganze Wandfläche verteilt sind, die Hohlleiter und Arbeitsraum voneinander trennt und gemäß der Hauptpatentanmeldung D 27000 VIII d/21 h) an ihren vier Kanten so verkürzt ist, daß entlang den senkrecht zu ihr stehenden Wänden lange Schlitze entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Platte (Trennwand) an einer Achse um + 10 bis 15° gegen die Horizontale pendelt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Arbeitsraumes in Form einer mehr als λ/4 tiefen Wanne ausgeführt ist, die mit einer einteiligen oder vorzugsweise mehrteiligen Platte aus beispielsweise schichtlosem Opal-Sicherheitsglas abgedeckt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite wannenartige Ausbuchtung an einer senkrechten Wand des Arbeitsraumes vorgesehen ist, die durch eine um eine Achse schwenkbare Klappe verschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schlitzplatte und Klappe zu einem winkelartigen Stück vereinigt und auf einer Achse kippbar gelagert sind.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzplatte gleichzeitig als beweglicher Reflektor zur Verteilung der Infrarotstrahlen benutzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 618 735.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen