JP2006173069A - Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus - Google Patents
Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006173069A JP2006173069A JP2004382490A JP2004382490A JP2006173069A JP 2006173069 A JP2006173069 A JP 2006173069A JP 2004382490 A JP2004382490 A JP 2004382490A JP 2004382490 A JP2004382490 A JP 2004382490A JP 2006173069 A JP2006173069 A JP 2006173069A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- electromagnetic wave
- irradiated
- focal line
- irradiated object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プラズマ発生、化学反応、あるいは物質の加熱用途等に使用する、マイクロ波または電磁波照射装置に関するものである。 The present invention relates to a microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus used for plasma generation, chemical reaction, or heating of a substance.
従来のマイクロ波または電磁波照射装置は、例えば図3に示す電子レンジの例の様に、マイクロ波または電磁波を被照射物に向けて広範囲に、位相あるいは偏波の向きを管理せずに照射するものである。 A conventional microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus irradiates a microwave or electromagnetic wave toward an object to be irradiated over a wide range without managing the phase or polarization direction, as in the example of the microwave oven shown in FIG. Is.
しかしながら、以上の技術によれば、放射したマイクロ波または電磁波が被照射物に同位相で集中して到達する様にはなっていない。例えば、装置内の異なる経路で反射してきたマイクロ波または電磁波が、逆位相で被照射物に到達し、むしろ弱めあってしまう場合もある。この結果、被照射物におけるマイクロ波または電磁波の電力が小さくなる。また、被照射物における偏波の向きに対する管理がなされていないため、被照射物の形状や向きによっては、マイクロ波または電磁波が効率よく吸収されない場合もある。 However, according to the above technique, the emitted microwaves or electromagnetic waves do not reach the irradiated object in a concentrated manner in the same phase. For example, microwaves or electromagnetic waves reflected by different paths in the apparatus may reach the object to be irradiated with an opposite phase and rather weaken. As a result, the power of the microwave or electromagnetic wave in the irradiated object is reduced. Further, since the direction of polarization in the irradiated object is not managed, the microwave or electromagnetic wave may not be efficiently absorbed depending on the shape and direction of the irradiated object.
これらの結果、所定の照射効果を得るためには、より大電力のマイクロ波または電磁波を放射する必要があり、電力の有効利用上好ましくない。そこで、この発明は、アンテナから放射されたマイクロ波または電磁波を、被照射物に対して同位相で集中して偏波の向きも揃え、電力が有効に被照射物に到達するマイクロ波または電磁波照射装置を提供することを課題とする。As a result, in order to obtain a predetermined irradiation effect, it is necessary to radiate a higher-power microwave or electromagnetic wave, which is not preferable for effective use of power. Therefore, the present invention concentrates the microwave or electromagnetic wave radiated from the antenna in the same phase with respect to the irradiated object and aligns the direction of the polarization, so that the electric power effectively reaches the irradiated object. It is an object to provide an irradiation apparatus.
上記課題を解決すべく、第一発明は、楕円柱の空洞を備える金属製または導電性材料の本体と、その楕円柱の一方の焦線の位置に固定されたマイクロ波または電磁波の放射アンテナと、その楕円柱の他方の焦線の位置に被照射物を静止または通過させる機構とを備え、マイクロ波または電磁波を被照射物に対して同位相で集中照射できるようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a first invention includes a metal or conductive material body having an elliptic cylinder cavity, and a microwave or electromagnetic radiation antenna fixed at one focal line of the elliptic cylinder. And a mechanism for allowing the irradiated object to stand still or pass through at the position of the other focal line of the elliptical column, and to irradiate the irradiated object with the microwave or electromagnetic wave in the same phase in a concentrated manner. .
また、第二発明は、第一発明における放射アンテナとして、前記楕円柱の一方の焦線に一致するように固定された線状アンテナであることを特徴とする。 Moreover, 2nd invention is a linear antenna fixed so that it might correspond to one focal line of the said elliptic cylinder as a radiation antenna in 1st invention.
また、第三発明は、第一発明または第二発明における被照射物を静止または通過させる機構として、前記楕円柱の、アンテナのある側とは他方の焦線上に配置された、ガラスまたは非導電性の管であることを特徴とする。 In addition, the third invention is a glass or non-conductive material disposed on the other focal line of the elliptical column as a mechanism for stationary or passing the irradiated object in the first invention or the second invention. It is characterized by being a sex tube.
第一発明によれば、楕円柱の焦線の位置に固定されたアンテナから放射されたマイクロ波または電磁波が、楕円柱壁で反射し、楕円柱の他方の焦線の位置に配置された被照射物に同位相で集中して到達する効果がある。一般に、楕円柱の一焦線から放射されたマイクロ波または電磁波が、その楕円柱壁で反射された場合、その楕円柱の他方の焦線に同位相で集中して到達することが知られている。また、金属または導電性の材料はマイクロ波または電磁波を反射することが知られている。 According to the first invention, the microwave or electromagnetic wave radiated from the antenna fixed at the position of the focal line of the elliptic cylinder is reflected by the wall of the elliptic cylinder, and is placed at the position of the other focal line of the elliptic cylinder. This has the effect of concentrating on the irradiated object in the same phase. In general, when microwaves or electromagnetic waves radiated from one focal line of an elliptical cylinder are reflected by the elliptical cylinder wall, it is known that the other focal line of the elliptical cylinder concentrates in the same phase. Yes. Metals or conductive materials are known to reflect microwaves or electromagnetic waves.
第二発明によれば、放射アンテナとして線状アンテナを使用することによって、楕円柱の底面方向へ分散するマイクロ波または電磁波を抑圧し、被照射物へのマイクロ波または電磁波の集中度をより高める効果がある。例えば約1/4波長の長さで調整された線状アンテナは、原理的にはアンテナの長さ方向には電磁波を放射せず、長さ方向に垂直な面内に最大の電力を放射することが知られている。 According to the second invention, by using the linear antenna as the radiation antenna, the microwave or electromagnetic wave dispersed toward the bottom surface of the elliptic cylinder is suppressed, and the concentration of the microwave or electromagnetic wave on the irradiated object is further increased. effective. For example, a linear antenna adjusted with a length of about ¼ wavelength in principle does not radiate electromagnetic waves in the length direction of the antenna, but radiates maximum power in a plane perpendicular to the length direction. It is known.
また、線状アンテナはその長さ方向に平行な電界成分を持つ直線偏波を放射することが知られている。また、線状アンテナは細長くて断面積が小さいので、楕円柱の焦線に重ねて配置することが可能である。Further, it is known that a linear antenna radiates linearly polarized waves having an electric field component parallel to its length direction. Further, since the linear antenna is elongated and has a small cross-sectional area, it can be arranged so as to overlap the focal line of the elliptical cylinder.
第三発明によれば、被照射物を容易にマイクロ波または電磁波の集中する箇所に配置することができ、また、管とすることで、液体、気体、あるいは固体等の不定形物を内部に静止または通過させながら、それに対してマイクロ波または電磁波を照射することもできる。 According to the third invention, the irradiated object can be easily disposed at a location where microwaves or electromagnetic waves are concentrated, and an irregular shaped object such as a liquid, a gas, or a solid can be formed inside the tube. It can be irradiated with microwaves or electromagnetic waves while still or passing.
この発明の一実施形態を、図1に示す。本体1は金属製であり、楕円柱形状の空洞を有する構造となっている。この楕円柱の一方の焦線が2であり、この楕円柱の他方の焦線が3である。上蓋4及び底蓋5は金属製の平板であり、本体に密着して取り付けられる。 One embodiment of the present invention is shown in FIG. The main body 1 is made of metal and has a structure having an elliptical columnar cavity. One elliptical line of this elliptical column is 2, and the other focal line of this elliptical column is 3. The
上蓋4の、焦線2と交わる位置に穴が開けられ、空洞内の焦線2の位置に約1/4波長の線状アンテナ6が取り付けられる。コネクタ7は、空洞外部に取り付けられ、上蓋4を貫通して、線状アンテナに結合される。上蓋4と焦線3とが交わる箇所に穴が開けられ、上蓋4を貫通して、焦線3の位置にガラス製の試験管8が挿入される。試験管8の中に、被照射物9を入れることができるようになっている。A hole is made in the
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、コネクタ7から給電されたマイクロ波または電磁波は、線状アンテナ6から空洞内に放射され、本体1の楕円柱壁で反射10され、ガラス製の試験管8を透過して、被照射物9に同位相で集中して到達する。また、楕円柱壁に入射せずに上蓋4または底蓋5に入射するマイクロ波または電磁波は乱反射成分となる。しかし、図2に示す通り、線状アンテナの指向性12により、前記乱反射成分となるマイクロ波または電磁波は抑圧される。"Effect of embodiment"
According to this embodiment, the microwave or electromagnetic wave fed from the
また、線状アンテナの偏波特性により、アンテナの長さ方向に電界成分13をもつ直線偏波が放射され、楕円柱壁で反射され、同じ偏波の向きで被照射物に到達する。あらかじめ被照射物をこの偏波の向きに合わせて適当な向きで配置するようにしておけば、被照射物へのマイクロ波または電磁波の吸収効率を向上させることも可能である。Further, due to the polarization characteristics of the linear antenna, linearly polarized light having the
「他の実施形態」
図1の実施形態では、上蓋4のみを貫通するガラス製試験管であったが、他の実施形態では、底蓋5を貫通する形態でもよく、また、上蓋4及び底蓋5を貫通する連続な管でもよい。また、管の材料はガラス以外のものでもよい。また、図1の実施形態では、上蓋4及び底蓋5の形状が平面であったが、他の実施形態では曲面であってもよい。また、楕円柱の長短径及び焦線間距離を調整し、楕円柱壁における反射波10と、直接波11をも同位相で被照射物に到達するようにし、さらに被照射物におけるマイクロ波または電磁波の位相を揃える様にしてもよい。"Other embodiments"
In the embodiment of FIG. 1, the glass test tube penetrates only the
1 本体
2 楕円柱の一方の焦線
3 楕円柱の他方の焦線
4 上蓋
5 底蓋
6 線状アンテナ
7 コネクタ
8 ガラス製試験管
9 被照射物
10 楕円柱壁で反射して被照射物に到達するマイクロ波または電磁波の経路の例
11 放射アンテナから直接被照射物に到達するマイクロ波または電磁波の経路
12 線状アンテナの放射指向性の模式図
13 線状アンテナから放射された直線偏波の電界の向き
14 金属筐体
15 導波管またはアンテナ
16 被照射物を載せる皿
17 被照射物
18 筐体内に放射され反射するマイクロ波の経路の例DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004382490A JP2006173069A (en) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004382490A JP2006173069A (en) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006173069A true JP2006173069A (en) | 2006-06-29 |
Family
ID=36673566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004382490A Pending JP2006173069A (en) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006173069A (en) |
-
2004
- 2004-12-14 JP JP2004382490A patent/JP2006173069A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI273743B (en) | Microstrip antenna and high frequency sensor using microstrip antenna | |
JP2008276986A (en) | Microwave irradiating device | |
JP2011034795A (en) | Microwave irradiation system | |
JP2008300279A (en) | Plasma generating device, and workpiece treatment device using it | |
CN111066375B (en) | High-frequency heating device | |
WO2016017218A1 (en) | Microwave applicator | |
JP2006173069A (en) | Microwave or electromagnetic wave irradiation apparatus | |
JP6547339B2 (en) | Microwave heating device | |
WO2019009174A1 (en) | Microwave processing device | |
CN107006083B (en) | Microwave heating device | |
JP2006286588A (en) | Microwave or electromagnetic wave irradiator | |
WO2014115704A1 (en) | Microwave heating irradiation device | |
JP2010251129A (en) | High frequency heating device | |
JP2004207011A (en) | Microwave heating device | |
JP2000348858A (en) | Microwave oven | |
JP2001143862A (en) | Induction heating apparatus | |
WO2011122422A1 (en) | Plasma processing apparatus, and dielectric window | |
Huang et al. | A single‐layer dual‐polarization transmission metasurface for multi‐feeds and multi‐focus | |
JP6212705B2 (en) | Microwave heating device | |
CN111033127B (en) | Microwave processing apparatus | |
RU2605944C2 (en) | Antenna | |
JP2005346931A (en) | Antenna for high frequency heating apparatus | |
JP2006210305A (en) | Microwave or electromagnetic wave irradiation device | |
JP2001135473A (en) | Millimeter-wave heating device | |
JP2008226510A (en) | Microwave heating apparatus |