JPH1167443A - マイクロ波集束用レンズ状誘電体装荷アプリケータ - Google Patents
マイクロ波集束用レンズ状誘電体装荷アプリケータInfo
- Publication number
- JPH1167443A JPH1167443A JP25404597A JP25404597A JPH1167443A JP H1167443 A JPH1167443 A JP H1167443A JP 25404597 A JP25404597 A JP 25404597A JP 25404597 A JP25404597 A JP 25404597A JP H1167443 A JPH1167443 A JP H1167443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- heated
- micro wave
- lens
- asphalt
- 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
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加熱誘電体にマイクロ波を集束加熱できる
ように、被加熱誘電体と同じ誘電率を持つ誘電体を被加
熱誘電体に装着し、放射器と組み合わせることにより、
効率および周波数特性を向上させ、被加熱誘電体表面か
ら短い距離点のマイクロ波集中を可能としたマイクロ波
アプリケータ。 【解決手段】 以上のような課題を解決するために図２
のように被加熱誘電体（１）と同じ比誘電率εｒを持つ
レンズ状誘電体ＩＩ（低損失が望ましい）を装着し、Ｉ
Ｉを電磁ホーン等マイクロ波照射源内に装置しＩとＩＩ
が一体として動作できるようにすることにより、図のよ
うな簡単にしかも境面の反射がなく希望する点にマイク
ロ波を集束、加熱できるマイクロ波アプリケータ。
ように、被加熱誘電体と同じ誘電率を持つ誘電体を被加
熱誘電体に装着し、放射器と組み合わせることにより、
効率および周波数特性を向上させ、被加熱誘電体表面か
ら短い距離点のマイクロ波集中を可能としたマイクロ波
アプリケータ。 【解決手段】 以上のような課題を解決するために図２
のように被加熱誘電体（１）と同じ比誘電率εｒを持つ
レンズ状誘電体ＩＩ（低損失が望ましい）を装着し、Ｉ
Ｉを電磁ホーン等マイクロ波照射源内に装置しＩとＩＩ
が一体として動作できるようにすることにより、図のよ
うな簡単にしかも境面の反射がなく希望する点にマイク
ロ波を集束、加熱できるマイクロ波アプリケータ。
Description
【００１】
【発明の属する技術分野】この発明はマイクロ波電力を
工業面や医療面等に応用する場合に誘電体加熱（場合に
よっては磁性体又は組み合わせ加熱）させるアプリケー
タ（放射系）に関するものである。
工業面や医療面等に応用する場合に誘電体加熱（場合に
よっては磁性体又は組み合わせ加熱）させるアプリケー
タ（放射系）に関するものである。
【００２】
【従来の技術】従来電磁ホーンの内にメタル或いは誘電
体レンズを配置し、被加熱誘電体を照射し、集中加熱す
る事が試みられていたが、一般に被加熱対の比誘電率ε
ｒは大きく（εｒ＞３）マイクロ波の集中が困難で、ま
た図１のようにホーン系（２）＋（３）と被加熱誘電体
（１）は分離しているため各々の境界面で反射が生じ、
周波数特性も悪くさらに被加熱誘電体表面から短い距離
点の集中は困難であった。
体レンズを配置し、被加熱誘電体を照射し、集中加熱す
る事が試みられていたが、一般に被加熱対の比誘電率ε
ｒは大きく（εｒ＞３）マイクロ波の集中が困難で、ま
た図１のようにホーン系（２）＋（３）と被加熱誘電体
（１）は分離しているため各々の境界面で反射が生じ、
周波数特性も悪くさらに被加熱誘電体表面から短い距離
点の集中は困難であった。
【００３】
【発明から解決しようとする課題】上述のように例えば
マイクロ波を使ってアスファルト舗装道路の表層、基層
部（⊆２０ｃｍ）のみを１００℃程度まで加熱し、固化
或いは剥離を短時間に行う場合、従来の電磁ホーンを使
った方法では、大部分のマイクロは電力は境界面の反射
およびさらに深く透過してしまい効率が悪く、実用化は
困難であった。またハイパーサーミアのがん治療に使わ
れるメタルレンズ等をアプリケータとして使った場合も
境界面の反射が大きくまた浅い部分の集中が難しく効率
が悪かった。
マイクロ波を使ってアスファルト舗装道路の表層、基層
部（⊆２０ｃｍ）のみを１００℃程度まで加熱し、固化
或いは剥離を短時間に行う場合、従来の電磁ホーンを使
った方法では、大部分のマイクロは電力は境界面の反射
およびさらに深く透過してしまい効率が悪く、実用化は
困難であった。またハイパーサーミアのがん治療に使わ
れるメタルレンズ等をアプリケータとして使った場合も
境界面の反射が大きくまた浅い部分の集中が難しく効率
が悪かった。
【００４】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために図２のように被加熱誘電体（１）と同じ誘電
率εを持つレンズ状誘電体（２）（低損失が望ましい）
を装着し、（２）を電磁ホーン等マイクロ波照射源内に
装着し（１）と（２）が一体として動作できるようにす
ると図のような簡単にしかも境面の反射がなく希望する
点にマイクロ波 の角をθとすると で設計される。焦点Ｆとして（１）の境界面からの距離
が小さいものが要求されるときは、図３のように厚みｄ
を使用すればよく、また実用上（１）と（２）の間に空
隙ｔがある場合でも、空隙の寸法が波長に対し、λ／１
０程度であれば反射に対して殆ど影響なく、またマイク
ロ波の進路もスネルの法則から同一と考えて良いので問
題はない。また（２）の誘電率は（１）の誘電率と１０
％程度であれば支障はない。
するために図２のように被加熱誘電体（１）と同じ誘電
率εを持つレンズ状誘電体（２）（低損失が望ましい）
を装着し、（２）を電磁ホーン等マイクロ波照射源内に
装着し（１）と（２）が一体として動作できるようにす
ると図のような簡単にしかも境面の反射がなく希望する
点にマイクロ波 の角をθとすると で設計される。焦点Ｆとして（１）の境界面からの距離
が小さいものが要求されるときは、図３のように厚みｄ
を使用すればよく、また実用上（１）と（２）の間に空
隙ｔがある場合でも、空隙の寸法が波長に対し、λ／１
０程度であれば反射に対して殆ど影響なく、またマイク
ロ波の進路もスネルの法則から同一と考えて良いので問
題はない。また（２）の誘電率は（１）の誘電率と１０
％程度であれば支障はない。
【００５】
【考案の実施の形態】マイクロ波発振源（４）から発振
したマイクロ波は、電磁ホーン（３）内を広がりながら
伝搬し、被加熱誘電体（１）と同じ誘電率を持つ誘電体
（２）によって作成されたレンズにより集束され、被加
熱誘電体（１）の内部に効率よく焦点を形成し、加熱す
る。
したマイクロ波は、電磁ホーン（３）内を広がりながら
伝搬し、被加熱誘電体（１）と同じ誘電率を持つ誘電体
（２）によって作成されたレンズにより集束され、被加
熱誘電体（１）の内部に効率よく焦点を形成し、加熱す
る。
【００６】
【１】図４は道路補修に対するアスファルトのマイクロ
波加熱用アプリーケータに対する実施例である。周波数
２．４５ＧＨｚに対し開口面１６ｘ２０ｃｍ、１⊆４０
ｃｍ程度の電磁ホーン内ではＥ面内電磁界は概ね同振
幅、同位相と考えてよい。従って、上述のように（１）
の被加熱アスファルトに対し、誘電率が概ね同じで、損
失の少ない誘電体（例えばポリエチレンとアルミナ粉末
の複合体、εｒ＝３．９）によるレンズ状誘電体（２）
をホーン内に装着することにより（１）の境界面から約
５−１０ｃｍの深部にマイクロ波を集中し、効率良くア
スファルトを加熱できる。
波加熱用アプリーケータに対する実施例である。周波数
２．４５ＧＨｚに対し開口面１６ｘ２０ｃｍ、１⊆４０
ｃｍ程度の電磁ホーン内ではＥ面内電磁界は概ね同振
幅、同位相と考えてよい。従って、上述のように（１）
の被加熱アスファルトに対し、誘電率が概ね同じで、損
失の少ない誘電体（例えばポリエチレンとアルミナ粉末
の複合体、εｒ＝３．９）によるレンズ状誘電体（２）
をホーン内に装着することにより（１）の境界面から約
５−１０ｃｍの深部にマイクロ波を集中し、効率良くア
スファルトを加熱できる。
【２】図５のようにコンベアベルト等で運ばれる厚さ１
０−２０ｍｍの土壌にほぼ同じ誘電率を持つ（２）を装
着したホーンによりマイクロ波加熱すると、マイクロ波
による殺菌作用により容易に土壌の改善ができる。
０−２０ｍｍの土壌にほぼ同じ誘電率を持つ（２）を装
着したホーンによりマイクロ波加熱すると、マイクロ波
による殺菌作用により容易に土壌の改善ができる。
【３】図６はマイクロ波ハイパーサーミアにおける実施
例でＩは被加熱体（人体）でこれに誘電率が概ね等価と
みなせる個体あるいは容器に入れられた液体誘電体をホ
ーン内に装着することにより、希望する深度の点にマイ
クロ波を集中、加熱できる。
例でＩは被加熱体（人体）でこれに誘電率が概ね等価と
みなせる個体あるいは容器に入れられた液体誘電体をホ
ーン内に装着することにより、希望する深度の点にマイ
クロ波を集中、加熱できる。
【００７】
【発明の効果】この発明によれば、マイクロ波の被加熱
体中への集束、加熱が容易にでき、道路補修のアスファ
ルトの補修加工や土壌の殺菌またマイクロ波ハイパーサ
ーミア等、工業面、土木面、農業面、工業面、医療面等
に広く貢献する点が大きい。
体中への集束、加熱が容易にでき、道路補修のアスファ
ルトの補修加工や土壌の殺菌またマイクロ波ハイパーサ
ーミア等、工業面、土木面、農業面、工業面、医療面等
に広く貢献する点が大きい。
【図 １】従来のマイクロ波加熱における電波集束方法
である。
である。
【図 ２】本発明の断面図である。
【図 ３】焦点距離を小さくする場合の本発明の断面図
である。
である。
【図 ４】本発明の実施例である。
【図 ５】本発明の実施例である。
【図 ６】本発明の実施例である。
【符号の説明】 （１）は被加熱誘電体、（２）は（１）と同じ誘電率を
持つ誘電体、（３）は電磁ホーン、（４）はマイクロ波
発振源、（ｔ）は被加熱誘電体とレンズとの空隙、
（ｄ）はレンズの厚みである。
持つ誘電体、（３）は電磁ホーン、（４）はマイクロ波
発振源、（ｔ）は被加熱誘電体とレンズとの空隙、
（ｄ）はレンズの厚みである。
Claims (1)
- 【請求項１】被加熱誘電体と同じ誘電率を持つ誘電体を
被加熱誘電体に装着し、放射器と組み合わせることによ
り、マイクロ波を集束加熱できるようにしたマイクロ波
アプリケータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25404597A JPH1167443A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | マイクロ波集束用レンズ状誘電体装荷アプリケータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25404597A JPH1167443A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | マイクロ波集束用レンズ状誘電体装荷アプリケータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167443A true JPH1167443A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=17259475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25404597A Pending JPH1167443A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | マイクロ波集束用レンズ状誘電体装荷アプリケータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167443A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008302281A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Shikoku Instrumentation Co Ltd | マイクロ波化学反応装置および方法 |
| JP2009504346A (ja) * | 2005-08-19 | 2009-02-05 | オールド ドミニオン リサーチ ファウンデーション | 組織内での動作のための超広帯域アンテナ |
| JP2013502560A (ja) * | 2009-08-18 | 2013-01-24 | ライカ ビオズュステムス ヌスロッホ ゲーエムベーハー | マイクロ波励起によって加速される組織浸潤のための装置及び方法 |
| CN114477689A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种co2干式重整强化污泥微波连续热解产富co合成气的设备及方法 |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP25404597A patent/JPH1167443A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009504346A (ja) * | 2005-08-19 | 2009-02-05 | オールド ドミニオン リサーチ ファウンデーション | 組織内での動作のための超広帯域アンテナ |
| JP2013006109A (ja) * | 2005-08-19 | 2013-01-10 | Old Dominion Research Foundation | 組織内での動作のための超広帯域アンテナ |
| JP2008302281A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Shikoku Instrumentation Co Ltd | マイクロ波化学反応装置および方法 |
| JP2013502560A (ja) * | 2009-08-18 | 2013-01-24 | ライカ ビオズュステムス ヌスロッホ ゲーエムベーハー | マイクロ波励起によって加速される組織浸潤のための装置及び方法 |
| CN114477689A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-05-13 | 深圳大学 | 一种co2干式重整强化污泥微波连续热解产富co合成气的设备及方法 |
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