JPS6139481A - マイクロ波加熱装置 - Google Patents
マイクロ波加熱装置Info
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- JPS6139481A JPS6139481A JP16083884A JP16083884A JPS6139481A JP S6139481 A JPS6139481 A JP S6139481A JP 16083884 A JP16083884 A JP 16083884A JP 16083884 A JP16083884 A JP 16083884A JP S6139481 A JPS6139481 A JP S6139481A
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- specimen
- microwave
- microwave oscillator
- reflection coefficient
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- Granted
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/02—Radiation therapy using microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/80—Apparatus for specific applications
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、生化学において、脳内酵素研究のために供試
体にマイクロ波を照射して、その供試体の脳内酵素を瞬
時に失活させるために使用するマイクロ波加熱装置に関
する。
体にマイクロ波を照射して、その供試体の脳内酵素を瞬
時に失活させるために使用するマイクロ波加熱装置に関
する。
（従来技術）
従来のこの種のマイクロ波加熱装置は、第１図に概略的
に示すように、大電力マイクロ波発振器１内のマグネト
ロン２で発生させたマイクロ波を、サーキュレータ３と
整合素子を有する整合部４を経由させて、アプリケータ
５内の供試体６に吸収させ、その供試体６の脳が加熱さ
れるように構成されている。なお、供試体６で吸収され
なかったマイクロ波は、サーキュレータ３まで戻り、そ
の進行方向が９０度曲げられ、吸収体７で吸収される。
に示すように、大電力マイクロ波発振器１内のマグネト
ロン２で発生させたマイクロ波を、サーキュレータ３と
整合素子を有する整合部４を経由させて、アプリケータ
５内の供試体６に吸収させ、その供試体６の脳が加熱さ
れるように構成されている。なお、供試体６で吸収され
なかったマイクロ波は、サーキュレータ３まで戻り、そ
の進行方向が９０度曲げられ、吸収体７で吸収される。
このマイクロ波加熱装置では、大電力マイクロ波発振器
１からのマイクロ波を供給して、ある標準供試体（例え
ば３００ｇのラット等）について整合部４の整合素子を
調整してインピーダンス整合をとった後は、その整合部
４を固定するので、実際に使用する供試体６に対して整
合をとることはできない。
１からのマイクロ波を供給して、ある標準供試体（例え
ば３００ｇのラット等）について整合部４の整合素子を
調整してインピーダンス整合をとった後は、その整合部
４を固定するので、実際に使用する供試体６に対して整
合をとることはできない。
即ち、大電力マイクロ波発振器１で発振されるマイクロ
波で供試体毎にインピーダンス調整をすると、その調整
時に供試体が既に加熱され、その供試体に悪い影響を与
えるので、実際に使用する供試体については改めて整合
をとってはいない。
波で供試体毎にインピーダンス調整をすると、その調整
時に供試体が既に加熱され、その供試体に悪い影響を与
えるので、実際に使用する供試体については改めて整合
をとってはいない。
ところが、供試体６の大きさくＷｉｔ）は、ラーントで
あっても、例えば１００ｇ〜４００ｇ、或いは５００ｇ
まで種々変化する。従って、そのインピーダンス整合状
態は吸収効率にして１００％〜８０％位まで変化する。
あっても、例えば１００ｇ〜４００ｇ、或いは５００ｇ
まで種々変化する。従って、そのインピーダンス整合状
態は吸収効率にして１００％〜８０％位まで変化する。
また、同一重量のラットであっても、アプリケータ５へ
の挿入状態は毎回変化するので、マイクロ波吸収効率は
上述の値より更に大きく変化する。よって、加熱不足が
生じたり、或いは過剰加熱となって脳組織を破壊する場
合があり、研究に支障を生じる。
の挿入状態は毎回変化するので、マイクロ波吸収効率は
上述の値より更に大きく変化する。よって、加熱不足が
生じたり、或いは過剰加熱となって脳組織を破壊する場
合があり、研究に支障を生じる。
一方、マウスのような小動物に対する加熱のための照射
時間は短く、３００日〜５００貼であるが、マイクロ波
出力の立ち上り時間も、従来では３００肥〜５００ ａ
ｓであり、両者はほぼ同じ値である。また、立ち上り時
間内のマイクロ波出力ば、毎回決まった値ではなく、不
安定な値を示す。従って、照射時間に対する立ち上り時
間の占める割合が多いため、加熱状態にバラツキが生じ
るようになる。
時間は短く、３００日〜５００貼であるが、マイクロ波
出力の立ち上り時間も、従来では３００肥〜５００ ａ
ｓであり、両者はほぼ同じ値である。また、立ち上り時
間内のマイクロ波出力ば、毎回決まった値ではなく、不
安定な値を示す。従って、照射時間に対する立ち上り時
間の占める割合が多いため、加熱状態にバラツキが生じ
るようになる。
以上のように、従来のマイクロ波加熱装置では、実際に
使用する供試体毎にインピーダンス整合をとることかで
きず、またマイクロ波出力の立ち上り時間が遅く、この
ため、供試体の加熱条件が変化し、再現性のあるデータ
を得ることができなかった。
使用する供試体毎にインピーダンス整合をとることかで
きず、またマイクロ波出力の立ち上り時間が遅く、この
ため、供試体の加熱条件が変化し、再現性のあるデータ
を得ることができなかった。
（発明の目的）
本発明の目的は、同一条件で供試体を加熱することがで
きるようにして、再現性のあるデータを得ることができ
るようにしたマイクロ波加熱装置を提供することである
。
きるようにして、再現性のあるデータを得ることができ
るようにしたマイクロ波加熱装置を提供することである
。
（発明の構成）
このために本発明のマイクロ波加熱装置は、供試体を照
射する時間よりも短い時間で出力が立ち上がる大電力マ
イクロ波発振器と、該大電力マイクロ波発振器に接続さ
れた導波管と、該導波管に対して分離可能に接続された
反射係数測定装置と、上記導波管の出力側に接続された
インピーダンス整合部と、該インピーダンス整合部の負
荷側に接続された終端短絡のテーバ型矩形導波管でなる
アプリケータと、該アプリケータの一壁面から負荷とな
る上記供試体の頭部を挿入させるように配した供試体容
器とで構成し、更に上記反射係数測定装置が上記大電力
マイクロ波発振器の動作停止時に作動するようにしてい
る。
射する時間よりも短い時間で出力が立ち上がる大電力マ
イクロ波発振器と、該大電力マイクロ波発振器に接続さ
れた導波管と、該導波管に対して分離可能に接続された
反射係数測定装置と、上記導波管の出力側に接続された
インピーダンス整合部と、該インピーダンス整合部の負
荷側に接続された終端短絡のテーバ型矩形導波管でなる
アプリケータと、該アプリケータの一壁面から負荷とな
る上記供試体の頭部を挿入させるように配した供試体容
器とで構成し、更に上記反射係数測定装置が上記大電力
マイクロ波発振器の動作停止時に作動するようにしてい
る。
（実施Ｊ１１）
以下、本発明のマイクロ波加熱装置の実施例について説
明する０本実施例では、大電力マイクロ波発振器の出力
の立ち上りを５０ｍ３前後とし、また供試体に対し、大
電力マイクロ波発振器からのマイクロ波照射に先立って
、測定用の小電力マイクロ波を照射させ、これにより、
供試体に悪影響を与えることなく供試体毎のインピーダ
ンス整合をとることができるようにする。
明する０本実施例では、大電力マイクロ波発振器の出力
の立ち上りを５０ｍ３前後とし、また供試体に対し、大
電力マイクロ波発振器からのマイクロ波照射に先立って
、測定用の小電力マイクロ波を照射させ、これにより、
供試体に悪影響を与えることなく供試体毎のインピーダ
ンス整合をとることができるようにする。
第２図はその原理を示′すものであり、第１図と同一要
素には同一符号を付した。大電力マイクロ波発振器１内
のマグネトロン２にはその出力の立ち上りがほぼ２０ｍ
ｇのものを使用する。またアプリケータ８にはテーバ部
８ａにより終端側が広がった終端短絡の矩形導波管を使
用し、供試体６はマイクロ波損失の少ない供試体容器と
してのアニマルホルダ９で保持して、その頭部がアプリ
ケータ８内に臨むように挿入する。１０はインピーダン
ス整合状態を確認するための反射係数測定装置（ＶＳＷ
Ｒモニタ）であり、サーキュレータ３と整合部４との間
の導波管１１に接続されている。なお、整合部４の可変
整合素子としては、Ｅ−Ｈチューす、スタブチューナ等
が使用される。
素には同一符号を付した。大電力マイクロ波発振器１内
のマグネトロン２にはその出力の立ち上りがほぼ２０ｍ
ｇのものを使用する。またアプリケータ８にはテーバ部
８ａにより終端側が広がった終端短絡の矩形導波管を使
用し、供試体６はマイクロ波損失の少ない供試体容器と
してのアニマルホルダ９で保持して、その頭部がアプリ
ケータ８内に臨むように挿入する。１０はインピーダン
ス整合状態を確認するための反射係数測定装置（ＶＳＷ
Ｒモニタ）であり、サーキュレータ３と整合部４との間
の導波管１１に接続されている。なお、整合部４の可変
整合素子としては、Ｅ−Ｈチューす、スタブチューナ等
が使用される。
反射係数測定装置１０においては、導波管１１内に抜き
差し自在に突出するように同軸アンテナ１２が設けられ
、このアンテナ１２には測定用の小電力マイクロ波発振
器１３からマイクロ波（大電力発振器１で発振される周
波数と同じ周波数）が供給される。１４は導波管１１と
結合して方向性結合器１５を構成する導波管であり、そ
の内部には入射波、反射波を検出するループ１６．１７
が設けられ、クリスタルで成る検波器１８．１９を経由
して比較器２０に接続されている。２１は反射係数を表
示するメータ或いはＣＲＴ等の表示器である。そして、
これら１５〜２１が反射係数測定回路を構成している。
差し自在に突出するように同軸アンテナ１２が設けられ
、このアンテナ１２には測定用の小電力マイクロ波発振
器１３からマイクロ波（大電力発振器１で発振される周
波数と同じ周波数）が供給される。１４は導波管１１と
結合して方向性結合器１５を構成する導波管であり、そ
の内部には入射波、反射波を検出するループ１６．１７
が設けられ、クリスタルで成る検波器１８．１９を経由
して比較器２０に接続されている。２１は反射係数を表
示するメータ或いはＣＲＴ等の表示器である。そして、
これら１５〜２１が反射係数測定回路を構成している。
以上において、アンテナ１２から導波管１１内に入射さ
れた小電力のマイクロ波は、その進行一方向を２分され
る。一方はアプリケータ８側に伝送され、他方はサーキ
ュレータ３側に伝送され吸収体７で吸収される。アプリ
ケータ８側に伝送されたマイクロ波は、供試体６の頭部
で大部分が吸収されるが、一部はアンテナ１２方向に反
射波として戻る。この反射波と上記入射波は、方向性結
合器１５で検出され、比較器２０でレベルが比較される
。そして、その比較結果が反射係数として表示器２１で
表示される。
れた小電力のマイクロ波は、その進行一方向を２分され
る。一方はアプリケータ８側に伝送され、他方はサーキ
ュレータ３側に伝送され吸収体７で吸収される。アプリ
ケータ８側に伝送されたマイクロ波は、供試体６の頭部
で大部分が吸収されるが、一部はアンテナ１２方向に反
射波として戻る。この反射波と上記入射波は、方向性結
合器１５で検出され、比較器２０でレベルが比較される
。そして、その比較結果が反射係数として表示器２１で
表示される。
そこで、反射係数が最も少なくなるように、つまり反射
波が最も少なくなるように、整合部４の整合素子を調整
する。これにより、現在挿入されている供試体６のイン
ピンダンス整合がとれたことになる。
波が最も少なくなるように、整合部４の整合素子を調整
する。これにより、現在挿入されている供試体６のイン
ピンダンス整合がとれたことになる。
そして、この後アンテナ１２を導波管１１から引抜いて
分離し、また反射係数測定回路も導波管１１から分離し
て、反射係数測定装置１０全体を導波管１１から電磁的
に分離する。
分離し、また反射係数測定回路も導波管１１から分離し
て、反射係数測定装置１０全体を導波管１１から電磁的
に分離する。
その後、大電力マイクロ波発振器１から加熱用マイクロ
波を入射させると、効率良く供試体６に吸収され、その
供試体６が加熱されるようになる。
波を入射させると、効率良く供試体６に吸収され、その
供試体６が加熱されるようになる。
なお、この大電力マイクロ波発振器１からのマイクロ波
供給は、連続的或いは段階的にそのレベルを変化させる
ことができ、また供給時間はタイマにより自在に設定す
ることができる。また、この時のマイクロ波出力の立ち
上り時間は、照射継続時間よりも充分短くすることがで
きるので、照射電力が不安定となることはない。
供給は、連続的或いは段階的にそのレベルを変化させる
ことができ、また供給時間はタイマにより自在に設定す
ることができる。また、この時のマイクロ波出力の立ち
上り時間は、照射継続時間よりも充分短くすることがで
きるので、照射電力が不安定となることはない。
第３図はアプリケータ８の部分の詳細を示す図である。
アプリケータ内を伝搬するマイクロ波は、その性質上か
ら、誘電体でなる供試体８の尖った部分、つまり鼻の部
分に集中するので、−脳の部分特に小脳の部分が脳先端
に比較して加熱され難い。
ら、誘電体でなる供試体８の尖った部分、つまり鼻の部
分に集中するので、−脳の部分特に小脳の部分が脳先端
に比較して加熱され難い。
そこで、本実施例では、アプリケータ８に、その一方の
長辺８ｂがマイクロ波の進行方向に沿って外側に突出す
るように前記したテーパ８ａを形成し、このテーパ８ａ
によって広くなった部分における長辺８ｂの幅方向中心
に挿入口８Ｃを形成して、その挿入口８Ｃから供試体６
の頭部が入るようにしている。３０はアニマルホルタ９
を挿入するチャンバ、３１は供試体６を押し込むための
押込部材、３２はその押込部材３１をアニマルホルダ９
に対して保持する係止板である。
長辺８ｂがマイクロ波の進行方向に沿って外側に突出す
るように前記したテーパ８ａを形成し、このテーパ８ａ
によって広くなった部分における長辺８ｂの幅方向中心
に挿入口８Ｃを形成して、その挿入口８Ｃから供試体６
の頭部が入るようにしている。３０はアニマルホルタ９
を挿入するチャンバ、３１は供試体６を押し込むための
押込部材、３２はその押込部材３１をアニマルホルダ９
に対して保持する係止板である。
アプリケータ８内を矢印Ａ方向に基本モードのＴＥｕ＋
のマイクロ波が伝搬する場合、そのアプリケータ８の長
辺８ｂをテーパ８ａによって急に広げると、そのアプリ
ケータ８内の供試体６が強く加熱される位置が、アプリ
ケータ８のマイクロ波進入側の断面（マイクロ波進行方
向に対して直角）の中心ａからテーパ８ａによって広が
った側（供試体６の首の側）に移動する。
のマイクロ波が伝搬する場合、そのアプリケータ８の長
辺８ｂをテーパ８ａによって急に広げると、そのアプリ
ケータ８内の供試体６が強く加熱される位置が、アプリ
ケータ８のマイクロ波進入側の断面（マイクロ波進行方
向に対して直角）の中心ａからテーパ８ａによって広が
った側（供試体６の首の側）に移動する。
この移動は、テーパ８ａが終了する位置から奥方向への
距ｉｌｌ Ｌ ２が増加するに従って増加し、その距離
Ｌ２がある値で最大となり、そのある値を越えるとアプ
リケータ８のテーパ８ａによって広がった部分の中心す
に戻る。
距ｉｌｌ Ｌ ２が増加するに従って増加し、その距離
Ｌ２がある値で最大となり、そのある値を越えるとアプ
リケータ８のテーパ８ａによって広がった部分の中心す
に戻る。
テーパ８ａが形成された長辺８ｂ側への強く加熱される
位置の移動が最大となる距離Ｌ２の値、供試体６が加熱
される範囲、及び加熱温度は一義的には決まらず、テー
パ８ａの長さＬｌｓアプリケータ８のマイクロ波浸入側
の短辺の長さＬ３、テーパ８ａによって短辺を広げた長
さＬ４、挿入穴８Ｃの内径、供試体６の誘電体損、マイ
クロ波の波長等が関係する。
位置の移動が最大となる距離Ｌ２の値、供試体６が加熱
される範囲、及び加熱温度は一義的には決まらず、テー
パ８ａの長さＬｌｓアプリケータ８のマイクロ波浸入側
の短辺の長さＬ３、テーパ８ａによって短辺を広げた長
さＬ４、挿入穴８Ｃの内径、供試体６の誘電体損、マイ
クロ波の波長等が関係する。
また、均一加熱を行うことのできる挿入口８ｃのテーパ
８ａ終了端からの距離は、供試体６が強く加熱される位
置がテーパ８ａ側に最も移動する状態の距ＦｉＩＬ２の
値とは必ずしも一致せず、実験により、例えば２λｇ以
内（λｇは使用マイクロ波の管内波長）に決定される。
８ａ終了端からの距離は、供試体６が強く加熱される位
置がテーパ８ａ側に最も移動する状態の距ＦｉＩＬ２の
値とは必ずしも一致せず、実験により、例えば２λｇ以
内（λｇは使用マイクロ波の管内波長）に決定される。
上記短辺を広げた長さり、のす法は、アプリケータ８内
のマイクロ波モードが基本モードＴＥ＋ｏを保つ範囲で
大きくすることができる。
のマイクロ波モードが基本モードＴＥ＋ｏを保つ範囲で
大きくすることができる。
以上のようにして各寸法Ｌ１〜Ｌ、を決定することによ
り、マイクロ波が供試体６の鼻の部分に集中することを
防止することが可能となり、最適な脳部位の加熱を均一
に行うことができる。また、アプリケータ８の広がった
部分の短辺能ｌｉ！１（Ｌ３＋Ｌ４）は、マイクロ波導
入側の短辺の距ＸＩ Ｌ ３よりも太き（なるため、供
試体６のひげ６ａが一アプリケータ８の内壁に接触して
放電を起すというようなことも防止できる。
り、マイクロ波が供試体６の鼻の部分に集中することを
防止することが可能となり、最適な脳部位の加熱を均一
に行うことができる。また、アプリケータ８の広がった
部分の短辺能ｌｉ！１（Ｌ３＋Ｌ４）は、マイクロ波導
入側の短辺の距ＸＩ Ｌ ３よりも太き（なるため、供
試体６のひげ６ａが一アプリケータ８の内壁に接触して
放電を起すというようなことも防止できる。
実験では、マイクロ波の管内波長λｇ ＝ １４．８ｃ
ｏ、距離Ｌ１−５０１１１％ Ｌ２−１１０ ｎｓ Ｌ
３−５４．６＋＋ｎ、Ｌ４−２９．４ｍｍ、挿入穴８ｃ
の内径４５鶴、アプリケータ８の長辺の長さ１０９．２
ｍｍ、及びマイクロ波電力５Ｋｗで良好な結果を得た。
ｏ、距離Ｌ１−５０１１１％ Ｌ２−１１０ ｎｓ Ｌ
３−５４．６＋＋ｎ、Ｌ４−２９．４ｍｍ、挿入穴８ｃ
の内径４５鶴、アプリケータ８の長辺の長さ１０９．２
ｍｍ、及びマイクロ波電力５Ｋｗで良好な結果を得た。
第４図は第３図に示したアプリケータ８の改変例を示す
ものであり、他方の長辺８ｄにもテーパ８ｅを形成して
、内部空間を両方の長辺側に広げたものである。長辺８
ｄ側の広がり寸法Ｌ５、両テーパ８ａ、８ｄのテーパ長
さＬｌ、Ｌｌｌ、及びその両テーパ８ａ、８ｄの相対位
置は、供試体６の被加熱部分が最良に均一に加熱される
ように決定される。また、この例では、第３図の例に比
較して、距離Ｌ５だけアプリケータ８の内部寸法が大き
くなるので、より大きな供試体の加熱を行うことができ
る。
ものであり、他方の長辺８ｄにもテーパ８ｅを形成して
、内部空間を両方の長辺側に広げたものである。長辺８
ｄ側の広がり寸法Ｌ５、両テーパ８ａ、８ｄのテーパ長
さＬｌ、Ｌｌｌ、及びその両テーパ８ａ、８ｄの相対位
置は、供試体６の被加熱部分が最良に均一に加熱される
ように決定される。また、この例では、第３図の例に比
較して、距離Ｌ５だけアプリケータ８の内部寸法が大き
くなるので、より大きな供試体の加熱を行うことができ
る。
なお、各部の寸法、例えばＬ＋−、Ｌ２、Ｌ、、等を変
化させれば加熱する部位が変化するので、その値を適宜
設定することにより、加熱部位を変更することもできる
。
化させれば加熱する部位が変化するので、その値を適宜
設定することにより、加熱部位を変更することもできる
。
第５図は反射係数測定装置１０の詳細を示すものである
。小電力マイクロ波発振器１３は変調器４１によりその
発振電力の振幅変調が可能となっている。そして、そこ
からの発振電力はアッテネータ（或いはアイソレータ）
４２を介してアンテナ１２に供給される。方向性結合
器１５を構成する導波管１４の各々の出力部には検波器
１８．１９の検波感度の不足を補うための増幅器４３．
４４が接続されている。
。小電力マイクロ波発振器１３は変調器４１によりその
発振電力の振幅変調が可能となっている。そして、そこ
からの発振電力はアッテネータ（或いはアイソレータ）
４２を介してアンテナ１２に供給される。方向性結合
器１５を構成する導波管１４の各々の出力部には検波器
１８．１９の検波感度の不足を補うための増幅器４３．
４４が接続されている。
この実施例では、アッテネータ４２は−アンテナ１２か
らの（測定用の）反射波を減衰させ、小電力発振器１３
の動作が不安定になることを防止する。
らの（測定用の）反射波を減衰させ、小電力発振器１３
の動作が不安定になることを防止する。
方向性結合器１５ではアンテナ１２からの入射波とアプ
リケータ８側からの反射波が検出され、その各々が増幅
器４３．４４で増幅されて検波器１８．１９で検波され
て、比較器２０で比較されるが、小電力発振器１３から
の発振電力を変調器１４１よりＩＫＨｚ程度の周波数で
振幅変調しておけば、検波器１８．１９の感度不足（周
波数特性が高域で悪い場合）を更に補うことができる。
リケータ８側からの反射波が検出され、その各々が増幅
器４３．４４で増幅されて検波器１８．１９で検波され
て、比較器２０で比較されるが、小電力発振器１３から
の発振電力を変調器１４１よりＩＫＨｚ程度の周波数で
振幅変調しておけば、検波器１８．１９の感度不足（周
波数特性が高域で悪い場合）を更に補うことができる。
インピーダンスの整合が完了した後は、前記したように
大電力マイクロ波発振器ｌからのマイクロ・波の供給に
先立って、小電力マイクロ波発振器１３保護のためにア
ンテナ１２を導波管１１から引き抜きいて導波管１１か
ら分離し、また反射係数測定回路の保護のために導波管
１４以降の回路部分も導波管１１から分離する。
大電力マイクロ波発振器ｌからのマイクロ・波の供給に
先立って、小電力マイクロ波発振器１３保護のためにア
ンテナ１２を導波管１１から引き抜きいて導波管１１か
ら分離し、また反射係数測定回路の保護のために導波管
１４以降の回路部分も導波管１１から分離する。
後者については、方向性結合器１５の結合度を変えて、
その結合度が小さくなるようにすれば良い。しかし、増
幅器４３．４４の増幅能力、検波器８４．１９の検波感
度、或いは小電力マイクロ波発振器１３の出力等の関係
から、上記大電力供給時に増幅器４３．４４に伝送され
る電力を上記許容電力以下に抑えることができない場合
には、第６図に示すようなシャツタ板４５で方向性結合
器１５の孔１５ａ、１５ｂを塞ぐようにする。或いは、
第７図に示ｊ゛ように、増幅器４３．４４と方向性結合
器１５との間にビンスイッチ（ビンアッテネータ）のよ
うなスイッチ回路４６．４７を接続して、本来のマイク
ロ波加熱動作の際にそのスイッチ回路４６．４７をオー
プン状態にしておなお、上記実施例では同軸アンテナ１
２を導波管１１内に挿入して、測定用マイクロ波を入射
させるようにしているが、第８図に示すように、測定用
の小電力発振器１３側のマイクロ波伝送にも導波管４８
を使用して、その導波管４８と導波管１１との間の結合
をシャツタ板４９を使用して行うこともできる。この場
合は、シャツタ板４９が実線の位置にあるとき、小電力
供給による整合の点検或いは調整用となり、シャツタ板
４９は短絡板として働き小電力マイクロ波はすべてアプ
リケータ８側に供給される。また破線側にあるときは大
電力供給用となり、小電力発振器１３側を導波管１１か
ら分離する。
その結合度が小さくなるようにすれば良い。しかし、増
幅器４３．４４の増幅能力、検波器８４．１９の検波感
度、或いは小電力マイクロ波発振器１３の出力等の関係
から、上記大電力供給時に増幅器４３．４４に伝送され
る電力を上記許容電力以下に抑えることができない場合
には、第６図に示すようなシャツタ板４５で方向性結合
器１５の孔１５ａ、１５ｂを塞ぐようにする。或いは、
第７図に示ｊ゛ように、増幅器４３．４４と方向性結合
器１５との間にビンスイッチ（ビンアッテネータ）のよ
うなスイッチ回路４６．４７を接続して、本来のマイク
ロ波加熱動作の際にそのスイッチ回路４６．４７をオー
プン状態にしておなお、上記実施例では同軸アンテナ１
２を導波管１１内に挿入して、測定用マイクロ波を入射
させるようにしているが、第８図に示すように、測定用
の小電力発振器１３側のマイクロ波伝送にも導波管４８
を使用して、その導波管４８と導波管１１との間の結合
をシャツタ板４９を使用して行うこともできる。この場
合は、シャツタ板４９が実線の位置にあるとき、小電力
供給による整合の点検或いは調整用となり、シャツタ板
４９は短絡板として働き小電力マイクロ波はすべてアプ
リケータ８側に供給される。また破線側にあるときは大
電力供給用となり、小電力発振器１３側を導波管１１か
ら分離する。
なお、以上において、導波管９に代えて同軸線路を使用
する場合には、アンテナ１０をその同軸線路に切り換え
接続する切換器を使用する。
する場合には、アンテナ１０をその同軸線路に切り換え
接続する切換器を使用する。
第９図は同軸アンテナ１２の抜き差しと方向性結合器１
５の穴１５ａ、１５ｂを閉じるシャツタ板４５′を連動
させた機構を示すものである。ここでは、シャツタ板４
５′は第６図とは異なって、穴１５ａ、１５ｂの並び方
向に直交する方向から進退するように構成されている。
５の穴１５ａ、１５ｂを閉じるシャツタ板４５′を連動
させた機構を示すものである。ここでは、シャツタ板４
５′は第６図とは異なって、穴１５ａ、１５ｂの並び方
向に直交する方向から進退するように構成されている。
アンテナ１２の基部を構成するケーブル５０は外筒体５
１の上端５１ａに固着され、その外筒体５１が導波管１
１に植設された内筒体５２に挿通されている。５１ｂは
外筒体５１に形成されたピンである。５３は外筒体５１
を上方向に常時引っ張るスプリングである。５４はワイ
ヤであり、上記ピン５１ｂに一端が係止され、導波管１
１に取り付けた涜車５５に懸架され、止め具５６で外被
を固着され、他端がシャツタ板４５′に固着されている
。５７はアンテナ１２の位置を検知するマイクロスイン
チ、５８はシャツタ板４５′の位置を検知するマイクロ
スイッチである。
１の上端５１ａに固着され、その外筒体５１が導波管１
１に植設された内筒体５２に挿通されている。５１ｂは
外筒体５１に形成されたピンである。５３は外筒体５１
を上方向に常時引っ張るスプリングである。５４はワイ
ヤであり、上記ピン５１ｂに一端が係止され、導波管１
１に取り付けた涜車５５に懸架され、止め具５６で外被
を固着され、他端がシャツタ板４５′に固着されている
。５７はアンテナ１２の位置を検知するマイクロスイン
チ、５８はシャツタ板４５′の位置を検知するマイクロ
スイッチである。
この第９図に示した機構では、シャツタ板４５′を引き
出して穴１５ａ、１５ｂを開放にさせれば、ワイヤ５４
によって外筒体５１が引き下げられてアンテナ１２が導
波管１２内に臨み、またこのときマイクロスイッチ５７
．５８はオフとなる。
出して穴１５ａ、１５ｂを開放にさせれば、ワイヤ５４
によって外筒体５１が引き下げられてアンテナ１２が導
波管１２内に臨み、またこのときマイクロスイッチ５７
．５８はオフとなる。
次に、シャツタ板４５′を押し込んで大１５ａ１１５ｂ
を閉じれば、外筒体５１が上方向に引っ張られてアンテ
ナ１２が導波管１２から退避する。
を閉じれば、外筒体５１が上方向に引っ張られてアンテ
ナ１２が導波管１２から退避する。
このときマイクロスイッチ５７．５８はオンとなる。
従って、マイクロスイッチ５７．５８を大電力マイクロ
波発振器１の起動スイッチに直列接続しておけば、シャ
ツタ板４５′を引き出した時にはマイクロ波発振器１は
動作を停止し、反射係数測定装置１０のみが動作するよ
うになる。一方、シャック板４５′を押し込んだ時には
アンテナ１２が引っ込み、また穴１５ａ、１５ｂも閉じ
られて反射係数測定装置１ｏは非作動となると共に、大
電力マイクロ波発振器１が動作状態となって、本来のマ
イクロ波加熱が行われる。
波発振器１の起動スイッチに直列接続しておけば、シャ
ツタ板４５′を引き出した時にはマイクロ波発振器１は
動作を停止し、反射係数測定装置１０のみが動作するよ
うになる。一方、シャック板４５′を押し込んだ時には
アンテナ１２が引っ込み、また穴１５ａ、１５ｂも閉じ
られて反射係数測定装置１ｏは非作動となると共に、大
電力マイクロ波発振器１が動作状態となって、本来のマ
イクロ波加熱が行われる。
（発明の効果）
以上から本発明によれば、大電力のマイクロ波発振器に
出力の立ち上りが供試体を照射する時間に比較して短い
ものを使用しているので、加熱状態のバラツキを防止で
き、また、加熱に先立って、供試体に影響を与えること
なく整合状態を調整することができるので、供試体毎に
最良の効率で加熱を行うことができるようになる。更に
、テーバ形成により短辺を広げたアプリケータを使用し
たので供試体の頭部の均一加熱を良好に行うことができ
る。よって、供試体の脳を同−顎外で加熱することがで
き、再現性のあるデータを得ることができる。
出力の立ち上りが供試体を照射する時間に比較して短い
ものを使用しているので、加熱状態のバラツキを防止で
き、また、加熱に先立って、供試体に影響を与えること
なく整合状態を調整することができるので、供試体毎に
最良の効率で加熱を行うことができるようになる。更に
、テーバ形成により短辺を広げたアプリケータを使用し
たので供試体の頭部の均一加熱を良好に行うことができ
る。よって、供試体の脳を同−顎外で加熱することがで
き、再現性のあるデータを得ることができる。
第１図は従来のマイクロ波加熱装置の原理の説明図、第
２図は本発明のマイクロ波加熱装置の原理の説明図、第
３図は本発明の一実施例のマイクロ波加熱装置のアプリ
ケータ部分の断面図、第４図は第３図の改変例の断面図
、第５図は本発明の一実施例のマイクロ波加熱装置の反
射係数測定装置の部分のブロック図、第６図は第す図に
お（ブる方向性結合器の部分の改変例の断面図、第７図
は第５図における方向性結合器の出力部分の改変例のブ
ロック図、第８図は第５図におけるアンテナ部分の改変
例の断面図、第９図は方向性結合器のシャツタ板とアン
テナの連動関係を示す斜視図である。 １・・・大電力マイクロ波発振器、２・・・マグネトロ
ン、３・・・サーキユレータ、４・・・整合部、５・・
・アプリケータ、６・・・供試体、７・・・吸収体、８
・・・アプリケータ、９・・・アニマルホルダ、１０・
・・反射係数測定装置、１１・・・導波管、１２・・・
アンテナ、１３・・・小電力マイクロ波発振器、１４・
・・導波管、１５・・・方向性結合器、１６．１７・・
・ループ、１８．１９・・・検波器、２０・・・比較器
、２１・・・表示器、３０・・・チャンバ、３１・・・
押込部材、３２・・・係止板、４１・・・変調器、４２
・・・アッテネータ、４３．４４・・・増幅器、４５．
４５′・・・シャンク板、４６．４７・・・スイッチ回
路、５０・・・ケーブル、５１・・・外筒体、５２・・
・内筒体、５３・・・スプリング、５４・・・ワイヤ、
５５・・・滑車、５６・・・止め具、５７．５８・・・
マイクロスイッチ。 特許出願人 九 山 悠 旬間 新
日本無線株式会社 代 理 人 弁理士 長尾常明 第４図 第５図 第６図
２図は本発明のマイクロ波加熱装置の原理の説明図、第
３図は本発明の一実施例のマイクロ波加熱装置のアプリ
ケータ部分の断面図、第４図は第３図の改変例の断面図
、第５図は本発明の一実施例のマイクロ波加熱装置の反
射係数測定装置の部分のブロック図、第６図は第す図に
お（ブる方向性結合器の部分の改変例の断面図、第７図
は第５図における方向性結合器の出力部分の改変例のブ
ロック図、第８図は第５図におけるアンテナ部分の改変
例の断面図、第９図は方向性結合器のシャツタ板とアン
テナの連動関係を示す斜視図である。 １・・・大電力マイクロ波発振器、２・・・マグネトロ
ン、３・・・サーキユレータ、４・・・整合部、５・・
・アプリケータ、６・・・供試体、７・・・吸収体、８
・・・アプリケータ、９・・・アニマルホルダ、１０・
・・反射係数測定装置、１１・・・導波管、１２・・・
アンテナ、１３・・・小電力マイクロ波発振器、１４・
・・導波管、１５・・・方向性結合器、１６．１７・・
・ループ、１８．１９・・・検波器、２０・・・比較器
、２１・・・表示器、３０・・・チャンバ、３１・・・
押込部材、３２・・・係止板、４１・・・変調器、４２
・・・アッテネータ、４３．４４・・・増幅器、４５．
４５′・・・シャンク板、４６．４７・・・スイッチ回
路、５０・・・ケーブル、５１・・・外筒体、５２・・
・内筒体、５３・・・スプリング、５４・・・ワイヤ、
５５・・・滑車、５６・・・止め具、５７．５８・・・
マイクロスイッチ。 特許出願人 九 山 悠 旬間 新
日本無線株式会社 代 理 人 弁理士 長尾常明 第４図 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）、供試体を照射する時間よりも短い時間で出力が
立ち上がる大電力マイクロ波発振器と、該大電力マイク
ロ波発振器に接続された導波管と、該導波管に対して分
離可能に接続された反射係数測定装置と、上記導波管の
出力側に接続されたインピーダンス整合部と、該インピ
ーダンス整合部の負荷側に接続された終端短絡のテーパ
型矩形導波管でなるアプリケータと、該アプリケータの
一壁面から負荷となる上記供試体の頭部を挿入させるよ
うに配した供試体容器とで構成され、上記反射係数測定
装置が上記大電力マイクロ波発振器の動作停止時に作動
するようにしたことを特徴とするマイクロ波加熱装置。 - （２）、上記反射係数測定装置が、小電力マイクロ波発
振器と、該小電力マイクロ波発振器からの入射電力と上
記負荷側からの反射電力とを検出して比較する反射係数
測定回路とを具備し、上記大電力マイクロ波発振器から
のマイクロ波の供給時に上記反射係数測定回路及び上記
小電力マイクロ波発振器が上記導波管から分離されるよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
マイクロ波加熱装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16083884A JPS6139481A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | マイクロ波加熱装置 |
| DE8585108769T DE3574556D1 (de) | 1984-07-31 | 1985-07-13 | Mikrowellenheizgeraet. |
| EP85108769A EP0171620B1 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-13 | Microwave-heating apparatus |
| US06/755,386 US4616120A (en) | 1984-07-31 | 1985-07-16 | Microwave-heating apparatus having means for measuring reflection coefficient under low power operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16083884A JPS6139481A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | マイクロ波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139481A true JPS6139481A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0363199B2 JPH0363199B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=15723501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16083884A Granted JPS6139481A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | マイクロ波加熱装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4616120A (ja) |
| EP (1) | EP0171620B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6139481A (ja) |
| DE (1) | DE3574556D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009080997A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Idx Corp | マイクロ波装置 |
| JP2010153322A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Micro Denshi Kk | マイクロ波電力制御装置 |
| US10415531B2 (en) | 2014-03-26 | 2019-09-17 | Denso Corporation | Engine starter with torque variator |
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| US4769519A (en) * | 1985-06-28 | 1988-09-06 | Metcal, Inc. | Ferromagnetic element with temperature regulation |
| US4795886A (en) * | 1986-12-19 | 1989-01-03 | Metcal, Inc. | Temperature control in which the control parameter is the degree of imperfection in the impedance matching |
| US4777336A (en) * | 1987-04-22 | 1988-10-11 | Michigan State University | Method for treating a material using radiofrequency waves |
| DE3743921A1 (de) * | 1987-12-23 | 1989-07-13 | Bosch Siemens Hausgeraete | Steueranordnung zum waermetechnischen behandeln von lebensmitteln durch mikrowellenenergie |
| DE3743919A1 (de) * | 1987-12-23 | 1989-07-13 | Bosch Siemens Hausgeraete | Anordnung zur waermetechnischen behandlung von lebensmitteln |
| JP2614887B2 (ja) * | 1988-02-18 | 1997-05-28 | 甚一 松田 | 局所加温装置及び局所加温用の立体共振器 |
| JP2581842B2 (ja) * | 1990-11-19 | 1997-02-12 | 動力炉・核燃料開発事業団 | マイクロ波加熱装置 |
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| AU6020996A (en) * | 1995-06-03 | 1996-12-24 | Miratron Ag | Microwave oven |
| RU2012104702A (ru) * | 2009-07-10 | 2013-08-20 | Панасоник Корпорэйшн | Устройство для микроволнового нагрева и способ управления микроволновым нагревом |
| PL2566338T3 (pl) * | 2010-05-07 | 2016-02-29 | Wagstaff Food Services Pty Ltd | Ogłuszanie zwierząt |
| US8894474B2 (en) * | 2010-05-07 | 2014-11-25 | Wagstaff Food Services Pty Ltd | Effective animal stunning |
| MY180691A (en) * | 2012-11-02 | 2020-12-07 | Wagstaff Food Services Pty Ltd | Effective animal stunning |
Family Cites Families (9)
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| US3461401A (en) * | 1967-11-24 | 1969-08-12 | Varian Associates | Klystron amplifier employing a long line feedback circuit to provide a stable high power microwave generator |
| US3439431A (en) * | 1967-12-15 | 1969-04-22 | Gen Electric | Microwave dryer control circuit |
| DE2534148A1 (de) * | 1975-07-31 | 1977-02-17 | Bosch Gmbh Robert | Hochfrequenz-therapiegeraet |
| JPS5939178B2 (ja) * | 1977-04-25 | 1984-09-21 | 株式会社東芝 | 活性化ガス発生装置 |
| US4259561A (en) * | 1977-05-06 | 1981-03-31 | Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) | Microwave applicator |
| US4324965A (en) * | 1979-07-25 | 1982-04-13 | Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh | Microwave heating method and apparatus including adjustable tuning members |
| US4334136A (en) * | 1979-10-01 | 1982-06-08 | Douglas P. Mahan | Microwave treating mechanism |
| US4378806A (en) * | 1980-08-12 | 1983-04-05 | Henley Cohn Julian L | Gapped resonant microwave apparatus for producing hyperthermia therapy of tumors |
| GB2117925B (en) * | 1982-02-19 | 1986-02-05 | Hitachi Heating Appl | Heating apparatus of thawing sensor controlled type |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16083884A patent/JPS6139481A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-13 DE DE8585108769T patent/DE3574556D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-13 EP EP85108769A patent/EP0171620B1/en not_active Expired
- 1985-07-16 US US06/755,386 patent/US4616120A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009080997A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Idx Corp | マイクロ波装置 |
| WO2009041431A3 (ja) * | 2007-09-25 | 2009-06-18 | Idx Kk | マイクロ波装置 |
| JP2010153322A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Micro Denshi Kk | マイクロ波電力制御装置 |
| US10415531B2 (en) | 2014-03-26 | 2019-09-17 | Denso Corporation | Engine starter with torque variator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3574556D1 (de) | 1990-01-04 |
| EP0171620A1 (en) | 1986-02-19 |
| JPH0363199B2 (ja) | 1991-09-30 |
| EP0171620B1 (en) | 1989-11-29 |
| US4616120A (en) | 1986-10-07 |
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