JPS5936876Y2 - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はマイクロ波加熱装置の改良に関する。

近年、生体例えばラット（ねずみ）のような小動物に局
部的にマイクロ波を照射して、その効果を研究すること
が盛んに行なわれている。

特に、精神、神経医学や薬理学等では、小動物（マウス
やラット等）の脳内生理学研究に応用されている。

一般に脳内の各種アミンは脳内酵素により、合成や分解
が容易に而も短時間に行なわれてし１うので、各種環境
下あるいは薬物影響下での信頼性のある脳内アミン分析
結果を得るためには、前記脳内酵素を短時間で不活性化
する必要がある。

この脳内酵素の不活性化方法として、マイクロ波を小動
物の頭部に照射して急激に昇温させる方法がとられてい
る。

このような方法において、従来用いられてきたマイクロ
波加熱装置を示すと第１図や第２図のようになる。

即ち、第１図ａ、ｂは導波管１の終端面に垂直に、被加
熱物であるラット２を固定したホルダー３を挿入する場
合であり、第２図ａ、ｂは導波管４の巾広面に垂直に、
ラット５を固定したホルダー６を挿入する場合である。

尚、図中、Ｐはマイクロ波電力を示す。

ところが上記のような従来の装置では、いずれの場合も
、ラット２．５のような胴部分への電界の集中度が悪く
、頭部全体が昇温するため加熱時間が長い視床下部部分
が過熱し熱損傷しやすい、という欠点がある。

この考案は上記事情に鑑みなされたもので、被加熱物を
損傷することなく選択加熱することができ、而も加熱時
間が短かくて済むマイクロ波加熱装置を提供することを
目的とする。

以下、図面を参照してこの考案の一実施例を詳細に説明
する。

この考案のマイクロ波加熱装置は、第３図及び第４図に
示すように構成され、第３図は一部を切欠して示す斜親
図であり、第４図は断面図で被加熱物を挿入した状態を
示している。

即ち、図中１は矩形導波管からなる加熱炉であり、この
加熱炉７にはマグネトロンのようなマイクロ波発振源（
１示せず）が連結されていて、動作時には矢印方向にマ
イクロ波電力Ｐが供給される。

このような加熱炉Ｉの巾広面には、略中夫に挿入孔８が
設けられてトリ、この挿入孔８を取巻くように電波シー
ルドを兼ねた角状の被加熱物挿入筒９が巾広面に略垂直
に着脱自在に突設されている。

更に前記加熱炉Ｉ内には、板状の導電体製主電極１０．
１１及び補助電極１２．１３が対向して巾広面に突設さ
れており、主電極ｉｏ、ｉｔと補助電極１２．１３は図
示の如く前記挿入孔８のＥ下に位置している。

つ１す、各電極１０，１１゜１２．１３ば、加熱炉Ｉ内
に挿入される被加熱物の近傍に位置するように突出して
いる訳である。

そして使用時には、第４図から明らかなように被加熱物
例えばラット１４をマイクロ波透過率の良い被加熱物固
定用ホルダー１５内に固定し、このホルダー１５を被加
熱物挿入筒９及び挿入孔８を介して加熱炉７内に挿入す
る。

このとき主電極１０と主電極１１０間隙の近傍にラット
１４の胴部分１４ａが位置するように設定されている。

そして胴部分１４ａと加熱炉Ｉ終端部１での寸法Ｃは、
略１／４ λ２の整数倍となっている。

又、上記の場合における各部分の寸法関係や使用例を示
すと、マイクロ波として周波数２４５０Ｍｄｚを用い、
導波管型加熱炉Ｉとしては、巾広部寸法すを１０．９２
ｃｍ、巾狭部寸法ａを５．４６ｃｎ１としている。

従って、加熱炉γ内の電界モードはＴＥｏｌ となり、
主電極１０．１１及び補助電極１２．１３は電界に平行
な位置となる。

又、主電極１０．１１及び補助電極１２，１３の横巾を
略４ｃｍとし、主電極１０．１１間の間隙を略２．５ｃ
ｒｒ１、主電極ｉｏ、ｉｉと補助電極１２．１３の距離
を略４．５ｃｒｎとし、ラット１４重量を略２５０ｔｒ
とすると、マイクロ波出力５ＫＷのとき、加熱時間は略
１．２秒で、脳の部分１４ａの温度のみ略９０℃にする
ことができる。

さて次に第５図の拡大図によりラット１４の胴部分１４
ａのみが加熱できる理由を説明する。

マイクロ波電力Ｐば、加熱炉７内を通過する際に主電極
ｉｏ、ｉ１により通過中が狭められるため主電極ｔｏ、
ｉｉ間の電界は、他の部分より強くなるが、電極下方に
ラット１４の頭部があるため、電界は線分１６のように
なると思われ、脳１４ａ内を大部が通過し、脳１４ａの
前後方向をムラなく加熱する。

同時に補助電極１２．１３との間にも、線分１６よりは
弱い電界１７、及び１８が存在して、脳の深さ方向の加
熱を補助すると思われる。

因に加熱直後に頚部を切断すると、頭部上側は筋肉類が
完全に熱変色しているにも拘ず下側は血液が全く凝固し
ていない。

尚、第６図に模擬的に温度分布図を示す。

この考案のマイクロ波加熱装置は上記説明及び図示のよ
うに構成され、生体の一部のみを集中的に加熱する構造
となっており、従来方法のように頭部全体が加熱されな
いため時間短縮となるのは明らかであり、脳全体を均一
に加熱できる。

更に付随効果として層部分以外は加熱されにくいため、
脳汁等が鼻腔等より飛び出す可能性が少ないので、加熱
炉Ｉ内をあ１り汚さない特長もある。

尚、上記実施例では説明の都合上、ラット１４の頭部即
熱の例を述べたが、被加熱物はラット１４Ｖｃ限らず他
の生体へも応用でき、主電極及び補助電極の形状組合せ
により、選択加熱することができる。

以上説明したようにこの考案によれば、実用的価値大な
るマイクロ波加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はいずれも従来のマイクロ波加熱装置
を示す断面図、第３図及び第４図はこの考案の一実施例
に係るマイクロ波加熱装置を示す一部切欠斜視図と断面
図、第５図は第４図の要部を拡大して示した断面図、第
６図はこの考案の装置により被加熱物（ラット）を加熱
した場合の温度分布図である。 Ｉ・・・・・−ｈａ炉、８・・・・・・挿入孔、９・・
・・・・被加熱物挿入筒、１０，１１・・・・・・主電
極、１２，１３・・・・・・補助電極、１４・・・・・
・ラット（被加熱物）、１５・・・・・・ホルダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 矩形導波管よりなりマイクロ波電力が供給される加熱炉
   と、この加熱炉の巾広面に穿設され被加熱物を内部に挿
   入するための挿入孔と、前記加熱炉に挿入される被加熱
   物の近傍位置１で突出して前記加熱炉内に設けた複数の
   電極とを具備し、前記被加熱物の必要加熱部分を前記電
   極の近傍に配置して選択加熱しうるように形成したこと
   を特徴とするマイクロ波加熱装置。