KR20130086316A - 마이크로파 복사를 이용하여 매질을 가열하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파 복사(11)를 이용하여 매질(10)을 가열하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이때 가변적 발생기(2)를 이용하여 생성되는 신호는 수 개의 복사원들(5)에 인가되고, 마이크로파 복사(11)로서 작업 공간(7) 안으로 방출된다. 복사원들(5)은 적어도 각각, 하나의 출력 증폭기(5.1), 도파관(5.2) 및 측정 데이터의 감지용 측정 수단(5.3)을 포함한다. 각각의 복사원(5)에는 반드시 존재하며 작업 공간(7)내에는 자유선택적으로 존재하는 부가적 측정 수단(12)은 제어부(6)와 연결되고, 이러한 측정 수단을 이용하여 적어도 출력 증폭기(5.1)의 개별적 제어를 위한 측정 데이터가 감지- 및 평가될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 장치 및 방법을 이용하여, 마이크로파 복사(11)를 이용한 매질의 가열 시 이러한 매질(10)의 거동을 연구할 수 있다.

Description

마이크로파 복사를 이용하여 매질을 가열하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HEATING OF MEDIUM USING MICROWAVE RADIATION}

본 발명은 마이크로파 복사(microwave radiation)를 이용하여 작업 공간 내에 위치한 매질을 가열하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

이는 그 기술 분야에 따라 EP 1 471 773 A2로부터 공지되어 있다.

마이크로파 복사를 이용한 매질의 가열을 위한 다수의 공지된 해결 방법에서는, 가열해야 할 매질 내에 그리고 이러한 매질의 주변에서 마이크로파 복사의 균일한 분포를 구현해야 할 필요가 있다. 특히, 가열이 이루어지지 않는 국부적 영역들 및 국부적 과열 부분들(핫 스폿들)을 방지하기 위해, 정재파의 형성을 방지해야 한다.

예컨대 음식을 데우기 위한 마이크로파 장치의 구성에서, 가열해야 할 매질이 위치하는 공간(이하: 작업 공간)의 크기는 마이크로파 복사의 파장 또는 이러한 파장의 배수와 상이하게 치수 결정되는 것이 일반적이다. 이로써, 작업 공간으로 방출되는 마이크로파 복사가 작업 공간의 일 벽에서 재귀 반사되어 정재파가 생성되는 경우가 방지된다.

적어도 하나의 모드 교반기(mode stirrer)를 이용하여 마이크로파 복사의 동적 반사와 내부 공간을 한정하는 하우징 벽에서 상기 마이크로파 복사의 정적 반사를 조합하는 것은 DE 103 29 411 B4에 개시되어 있다.

마이크로파 복사가 작업 공간 내에 균일하게 분포하기 위해, EP 1 471 773 A2의 기술적 교시에서는, 마이크로파 복사를 위한 수 개의 복사 소스들(radiation sources)(이하: 복사 소스들)을 작업 공간에 또는 작업 공간의 둘레에 배치한다는 접근법을 따른다. 각각의 복사 소스는 사전 조절된 마이크로파 주파수로 작동하는 발진기(oscillator), 발진기에 의해 생성된 신호를 증폭시키는 출력 증폭기 및 예컨대 안테나와 같이 상기 증폭된 신호들을 마이크로파 복사로서 작업 공간 안으로 방출시키기 위한 수단을 각각 포함한다. 수 개의 복사 소스들의 각 출력 증폭기는 개별적으로 제어 가능하고, 이때 증폭 정도가 제어된다. EP 1 471 773 A2에 따른 해결 방법을 이용하면, 기본적으로, 작업 공간 내에서 매질에 맞춰진 방출 패턴을 야기할 수 있다.

EP 1 471 773 A2에서도 상술하고 있는 바와 같이, 언급된 해결 방법의 단점은, 서로 무관한 신호들을 생성하는 수 개의 발진기들에 의해서 방출된 마이크로파 복사 상호 간의 위상 이동이 발생할 수 있다는 것이다. 이러한 위상 이동을 원하지 않는 경우, 발진기를 사전 조절하거나 제어함으로써, 출력 증폭기의 제어 외에 부가적으로 각각의 마이크로파 소스를 제어하는 것이 필요하다.

마이크로파 복사의 위상 이동을 원하지 않는 응용 분야, 예컨대 재료학 또는 공정 기술에서의 실험 장치에 있어서, EP 1 471 773 A2에 따른 해결 방법은 매우 소모적이고 비용 집약적이다. 또한, EP 1 471 773 A2에 따른 장치를 이용하면, 각각의 발진기에 의해서 사전 조절된 마이크로파 주파수(이하: 주파수)를 가진 신호들을 생성하는 것만이 가능하다. 이로써 전체 장치의 주파수가 확정되며, 주파수는 변경될 수 없다. 또한, 수 개의 발진기가 있는 경우 서로 약간씩 상이한 주파수를 가지는 마이크로파 복사가 방출되어, 실험의 반복 구현력이 상당히 떨어지거나 아예 가능하지 않게 될 확률이 높다. 장치의 주파수 변화는 수 개의 발진기를 교체함으로써만 가능하다. 바로 실험적 접근법을 고려하여, EP 1 471 773 A2의 교시는 그 이점 외에, 마이크로파 복사의 주파수와 진폭의 개별적 기여도, 그리고 이들간의 상호작용 및 이들과 매질간의 상호작용을 어떻게 분리할 것인가라는 의문을 갖게 한다.

본 발명의 기초가 되는 과제는 방출된 마이크로파 복사 사이의 위상 이동을 방지하는 방식으로 마이크로파 복사를 이용한 매질의 가열 가능성을 제안하는 것이다.

이러한 과제는 마이크로파 복사를 이용하여 작업 공간 내에 위치한 매질을 가열하기 위한 장치에 의하여 해결되며, 이러한 장치는 마이크로파 복사를 제공하기 위한 적어도 2개의 복사 소스들을 포함하고, 이러한 복사 소스들은, 발생기로부터 생성되며 마이크로파 주파수를 가지는 신호를 증폭시키는 역할로서 개별적으로 제어 가능한 출력 증폭기, 및 상기 증폭된 신호를 마이크로파 복사로서 작업 공간 안으로 방출시키기 위한 수단을 포함한다. 상기 작업 공간은 복사 소스들 상호간의 배치에 의해 그 공간적 치수가 결정되어 있다. 본 장치는, 발생기가 모든 출력 증폭기들과 신호 기술적으로 연결되어, 상기 발생기에 의해 생성된 신호가 모든 출력 증폭기들에 인가된다는 것을 특징으로 한다. 또한, 발생기는 마이크로파 주파수 영역 내에서 특정한 주파수 구간 영역에 걸쳐 가변적이다(tunable). 장치 내에는 작업 공간 내의 측정 데이터들을 감지할 수 있는 측정 수단이 제공된다. 각각의 마이크로파 소스는 적어도 측정 데이터의 감지를 위한 측정 수단을 각각 포함한다.

마이크로파 주파수 영역은 300 MHz 내지 300 GHz(1 m 내지 1 ㎜의 파장)에 달한다. 상기 주파수 구간은 마이크로파 주파수 영역의 어떠한 구간도 될 수 있다. 발생기로부터 생성된 전자기파를 신호라고 하는 반면, 방출되어 출력 증폭기들 중 하나에 의해 증폭된 신호를 마이크로파 복사라고 한다. 바람직하게는, 증폭은, 낮은 에너지를 가진 신호를 증폭시켜, 본 발명에 따른 장치를 위해 예정된 용도를 위해 충분한 에너지를 가지는 마이크로파 복사가 되도록 한다. 마이크로파 복사는 장(field)의 형태로 방출되며, 이때 장은 지향된 상태로 방출될 수 있다.

장치의 달성된 효율이 클수록, 선택 가능한 주파수 구간이 작아진다. 유리하게는 가급적 높은 효율을 얻기 위해, 발생기 및 출력 증폭기는 서로 동조된다. 발생기 및 출력 증폭기의 주파수들의 최대 변동성은 +/- 100 MHz이다.

본 발명의 핵심은, 적어도 2개의 복사 소스들로부터 방출된 마이크로파 복사의 주파수가 단일의 발생기에 의해서만 생성되는 것이다. 또한, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 발생기가 가변적(tunable)이어서, 가열 공정이 진행되는 동안에도 주파수의 변화가 제어될 수 있는 것이다.

단일의 발생기와 복사 소스들을 조합하여, 유리하게도, 방출된 마이크로파 복사의 위상 이동이 방지된다. 각각의 출력 증폭기를 개별적으로 제어할 수 있다는 것과 함께, 본 발명에 따른 장치를 이용하면, 단일의 주파수만을 가지는 마이크로파 복사가 수 개의 복사 소스들에 의해 작업 공간으로 방출될 수 있다. 발생기는 복수 개의 구성요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 신호 생성 수단(예컨대 반도체 소자계 신호 발생 수단) 및 선택된 주파수의 택일적 통과를 위한 가변 수단(예컨대 발진기, 필터 또는 정류기)이 제공될 수 있다. 앞서 언급한 종래 기술과 달리, 본 상세한 설명의 견지에서의 복사 소스는 어떠한 발생기도 포함하지 않는다.

작업 공간이란, 매질이 고정적으로 배치된 가정용- 또는 산업용 마이크로파 기기의 내부 공간과 같은 닫힌 공간일 수 있다. 작업 공간은, 그 크기가 방출된 마이크로파 복사의 작용 범위에 의해 결정되며 매질이 통과할 수 있는 열린 영역일 수 있다. 매질은 주파수 종속적 및 온도 종속적이면서 또한 출력 종속적이고 마이크로파 복사에 대해 상이하게 반응하므로, 작용 범위는 마이크로파 복사의 주파수와 진폭 그리고 매질간의 상호 작용에 의존한다. 작용 범위는 복사 소스와, 효과를 확인할 수 있으면서 가장 멀리있는 매질의 지점 사이의 거리를 의미할 수 있다. 복사 소스가 매질의 표면에 직접적으로 안착하지 않는 경우 작용 범위는 항상, 매질 안으로 마이크로파 복사의 진입 깊이와는 상이하다. 진공 내에서 작용 범위는 이론적으로 무한한 반면, 매질 및 고체 몸체를 조사(irradiation)할 때 작용 범위는 수 나노미터 또는 수 마이크로미터의 범위에 있을 수 있다.

작업 공간은 예컨대 마이크로파 복사를 반사하는 물질로 이루어진 격자(lattice)에 의해 둘러싸여 있을 수 있고, 그 격자폭은 마이크로파 복사의 통과를 허용하지 않으나, 예컨대 액체 매질 또는 가스형 매질의 통과는 가능하다.

매질은 모든 고체 물질, 액체 물질 및 가스형 물질, 그리고 물질 혼합물 또는 플라즈마 및 그 조성물일 수 있다.

각각의 마이크로파 소스 내에 포함된 측정 데이터 감지용 측정 수단은, 상기 측정 수단을 위해 특이적인(specific) 값의 감지 및 평가를 허용한다. 이러한 점은 유리하게도, 개별적인 복사 소스를 보호하거나 일부 또는 전부의 복사 소스를 보호하기 위해 활용될 수 있다. 예컨대, 측정 수단에 의해 감지된 값이 사전 결정된 임계치를 초과하는 경우, 출력 증폭은 제어부에 의해 개별적으로 감소되거나 중지될 수 있다. 또한, 각각의 측정 수단은, 마이크로파 복사를 이용한 매질의 가열 시 예컨대 매질의 거동 조사와 같은 다른 평가를 위한 값들을 감지하기 위해 제공될 수 있다. 이를 위해 측정 수단은 제어부와 신호 기술적으로 연결된다.

마찬가지로, 본 발명에 따른 장치의 유리한 실시예는, 작업 공간 내에 부가적 측정 수단이 있고, 예컨대 와이어 연결되거나 와이어 연결되지 않은 측정 데이터 라인에 의해 제어부와 신호 기술적으로 연결되는 것이다. 예컨대, 온도, 복사, 화학적 조성 및 압력과 같은 부가적 값들은 부가적 측정 수단에 의해 공간 분해적으로(spatially resolved) 감지될 수 있다. 바람직하게는, 제어부는 계산-, 제어- 및 저장 유닛으로서 형성된다. 제어부로부터, 각각의 출력 증폭기, 각각의 측정 수단 및 각각의 부가적 측정 수단으로 가는 직접적 제어 라인이 제공될 수 있다. 또한, 출력 증폭기, 측정 수단 및 부가적 측정 수단은 지정된(addressed) 제어 신호로 제어될 수 있어서, 필수적인 제어 라인 및 측정 데이터 라인의 수를 줄일 수 있다.

측정 수단 및 부가적 측정 수단은 차폐된 상태에서(shielded) 작업 공간의 가장자리에 배치되는 것이 유리하다. 측정 수단 및 부가적 측정 수단은 예컨대 적외선 고온계(pyrometer) 또는 광섬유 센서일 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 제1 실시예에서, 복사 소스는 작업 공간과의 상대적 위치에 있어서 자유롭게 선택 가능하다. 복사 소스는 예컨대, 예컨대 가열해야 할 몸체와 같은 매질의 표면에 수동으로 직접 배치될 수 있도록 형성될 수 있다. 복사 소스는 콤팩트(compact)하면서 용이하게 취급 가능한 유닛으로서 형성되는 것이 유리하다. 바람직하게는, 복사 소스는 각각의 하우징 내에 위치하여, 상기 하우징과 함께 각각의 캐리어상에 배치될 수 있다. 장치의 이러한 실시예에서, 작업 공간의 공간적 치수, 즉 구체적인 공간 형태는 복사 소스의 자유 선택 가능한 위치결정(positioning)에 의해 결정된다.

본 발명에 따른 장치의 다른 형성예는, 작업 공간 안으로 마이크로파 복사를 방출시키기 위한 적어도 하나의 수단이 적어도 하나의 홀더 구조물 내에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이러한 홀더 구조물은 적어도 하나의 방향으로 작업 공간의 공간적 치수를 한정할 수 있다. 홀더 구조물은 간단한 경우에 작업 공간의 벽 또는 벽들일 수 있으며, 방출 수단은 특정한 방식으로 벽 또는 벽들의 상에 또는 그 내부에 분포할 수 있다. 홀더 구조물은 예컨대 프레임 또는 가요적 매트(flexible mat)와 같은 홀더일 수 있다.

홀더 구조물은 작업 공간을 완전히 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 또한, 홀더 구조물은 작업 공간을 일 방향에서 한정할 수 있고, 작업 공간의 공간적 치수는 홀더 구조물 및 방출된 마이크로파 복사의 작용 범위에 의해 결정될 수 있다.

작업 공간 안으로 마이크로파 복사의 방출을 위한 수단은 예컨대 안테나일 수 있다. 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에서, 방출 수단은 도파관(hollow waveguide)이다. 방출 수단은, 종축을 따라 형성된 작업 공간의 종축에 대해 수직으로 연장된 평면내에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 도파관은 상기 평면 내에서 마이크로파 복사의 방출이 이루어지도록 정렬된다.

일반적으로, 도파관은 예컨대 마이크로파 복사를 안내하기 위해 사용된다. 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에서, 마이크로파 복사는 안테나 또는 송신체에 의해 도파관으로 방출된다. 마이크로파 복사는 도파관을 통하여, 바람직하게는 슬롯(slot)으로서 형성되는 개구부까지 안내된다. 마이크로파 복사는 개구부를 통해 작업 공간안으로 방출된다. 도파관으로의 유해한 역반사는 슬롯에 의해 상당히 감소되어 유리하다.

작업 공간 안으로 마이크로파 복사를 방출하기 위한 수단은 유리한 실시예에서 소위 슬롯 방출기(slot radiator)로서 형성될 수 있다. 벽에 의해 한정되는 도파관내에서, 안테나의 적어도 하나의 안테나 헤드는 마이크로파 복사를 도파관 안으로 결합(coupling)시키기 위해 배치된다. 또한 바람직하게는, 결합된 마이크로파 복사의 확산 거동 및 반사 거동에 영향을 미치기 위한 튜너(tuner)가 도파관 내에 배치된다. 결합된 마이크로파 복사는 도파관 내에서 확산 방향으로 확산된다. 도파관의 벽 내에는 슬롯 방출기로부터 마이크로파 복사의 방출을 위한 슬롯이 제공된다. 바람직하게는, 슬롯은 확산 방향에 대해 횡으로(transversal) 위치하며, 안테나 헤드로부터 이격되되, 바람직하게는 마이크로파 복사의 절반 파장(λ/2)에 상응하는 간격을 두어 이격되어 있다. 슬롯 방출기의 길이는 상기 절반 파장(λ/2)보다 길고, 마이크로파 복사의 파장(λ)보다 짧다. 슬롯 방출기의 모든 요소들이 서로간에 그리고 마이크로파 복사의 주파수와 출력에 최적으로 맞춰지면, 슬롯 방출기의 효율은 75%를 초과하여 99%까지 이르고, 예컨대 99.7%에 달한다.

안테나는 마이크로파 복사의 안내 및 결합을 위한 내부 도체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 안테나는 내부 도체를 미포함하여 구현될 수 있다. 안테나는 예컨대 풀림 가능한 플러그 결합(예컨대 SMA-플러그 또는 N-플러그)을 이용하여 접촉(contact)될 수 있다. 또한, 예컨대 안테나와의 직접적 접합부를 포함한 동축 케이블에 의해 풀림이 불가능한 접촉이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 안테나 헤드는 구리, 철, 금 또는 황동(brass)과 같은 전기 전도 물질로 구성된다.

안테나 또는 안테나 헤드는, 고정 요소가 도파관 안으로 연장되는 일 없이, 도파관 내에 설치되는 것이 유리하다. 예컨대, 도파관의 벽들 중 일 벽에는 적어도 하나의 블라인드홀(blind hole)이 제공될 수 있고, 이러한 홀 내에는 안테나 또는 안테나 헤드의 영역, 예컨대 내부 도체가 맞물려 들어가거나 삽입되어 있다. 적어도 하나의 이러한 배치에 의해, 결합된 마이크로파 복사의 확산 거동 및 반사 거동에 미치는 부정적 효과는 상당히 줄어든다. 안테나 또는 안테나 헤드는 도파관에 또는 도파관의 외부에 위치한 장치에 의해 고정될 수 있다. 예컨대, 도파관으로부터 돌출하는 안테나 영역에는 플러그 결합(예컨대 SMA 플러그)이 제공될 수 있고, 이러한 플러그 결합에 의해 안테나는 공간적으로 확정되어 있다.

본 발명에 따른 장치 내에는 작업 공간을 관통하여 매질을 통과시키기 위한 수단이 제공될 수 있다. 작업 공간을 관통하여 매질을 통과시키기 위한 수단은, 바람직하게는 작업 공간의 종축에 대해 평행하게 정렬된 기본 종축을 가지는 안내 부재일 수 있다. 작업 공간을 관통하여 매질을 통과시키기 위한 수단이 안내 부재들로 이루어진 번들(bundle)이고 이러한 번들이 번들 종축을 가지면, 바람직하게는 상기 번들 종축은 상기 작업 공간의 종축에 대해 평행하게 정렬되어 있다. 안내 부재는 예컨대, 액체 매질 또는 가스형 매질이 관류하는 관, 통로 또는 채널일 수 있다. 그러나 안내 부재는 예컨대 벌크 재료(bulk) 또는 몸체로서의 고체 재료가 작업 공간을 통해 안내될 때 이용하는 이송 장치일 수 있다(동적 경우). 매질이 작업 공간을 관통하여 통과하는 것은 시간적(예컨대 연속적, 불연속적) 및 공간적(통과 경로 구간)으로 임의적 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 매질은 작업 공간 안으로 진입하고, 상기 매질의 가열 동안 작업 공간 내에 잔류하고 다시 제거될 수 있다(정적 경우). 예컨대, 가열해야 할 매질(예컨대 충진된 오토클레이브(autoclave))을 포함한 용기 또는 몸체는 작업 공간 내에 반입될 수 있다.

매우 유리하게는, 발생기는 적어도 하나의 다른 발생기로 교체될 수 있다. 간단한 교체 가능성은 예컨대 발생기가 예컨대 회로기판 내에 끼워넣어 고정될 수 있음으로써 달성될 수 있다. 이를 통해, 발생기가 결함이 있는 경우 용이하게 교체될 수 있다. 매우 유리하게는, 장치의 구성 요소 하나만 교체함으로써 다른 주파수 구간의 영역을 이용할 수 있게 되는 실험 장치에 있어서 간단한 교체 방법을 제공한다. 다른 발생기로 전환하기 위한 방법은 물리적 교환과 동일하다.

이러한 장치는 마이크로파 복사를 이용한 매질의 가열 외에, 예컨대 가열 시 매질의 응답 거동을 연구하기 위해서도 사용될 수 있다.

본 발명의 과제는 마이크로파 복사를 이용하여 작업 공간 내에 위치한 매질을 가열하기 위한 방법에 의해서도 해결된다. 본 발명에 따른 방법 단계는 작업 공간 내에 매질을 차례로 진입시키는 것이다. 이후, 마이크로파 주파수 영역 내에서 특정한 주파수 구간으로부터의 매질의 특성에 의존하여 마이크로파 주파수가 선택된다. 이어서, 발생기는, 선택된 마이크로파 주파수를 가진 신호의 생성을 야기하는 제어 신호들로 제어된다. 이후, 선택된 마이크로파 주파수를 가진 신호의 생성 단계, 적어도 하나의 복사 소스로 상기 신호를 안내하는 단계, 적어도 하나의 복사 소스를 이용하여 상기 신호를 증폭하여 적어도 하나의 증폭된 신호가 되도록 하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 증폭된 신호를 마이크로파 복사로서 작업 공간으로 방출시키는 단계가 후속한다. 각각의 복사 소스에서 측정 데이터가 감지되고, 측정 데이터를 기초로 하여 적어도 신호 증폭을 제어하기 위한 제어 신호들이 생성된다.

마이크로파 주파수(주파수)의 선택은 매질의 물질, 치수 및 그 외 특성들(예컨대 응집 상태, 온도)에 대한 인식에 근거하여 수행될 수 있다. 또한, 축적된 경험에 따라 또는 자의적으로 특정한 주파수를 선택할 수 있다. 방법의 부가적 실시예에서, 주파수는 매질의 진입 전에 또는 매질의 진입과 함께 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형예에서, 작업 공간은 복수 개의 복사 소스들의 배치에 의해 그 공간적 치수가 결정된다.

본 발명에 따른 방법은 마이크로파 복사를 이용한 가열 시 매질의 거동을 연구하기 위해 특히 유리하게 적합하다. 이때, 적어도 각각, 마이크로파 복사의 발현 특성 중에 특정한 대역폭의 제1 내지 n번째 발현 특성을 포함하는 마이크로파 복사가 차례로 작업 공간 안으로 방출된다. 제1 내지 n번째 발현 특성에 부속하는 제1 내지 n번째 측정 데이터들은 감지되고 서로 비교된다. 측정 데이터들 및 이들간의 비교에 근거하여, 제1 내지 n번째 발현 특성을 포함하는 마이크로파 복사를 이용하여 매질을 가열할 때 상기 매질의 거동이 유추된다. 매질의 거동은 마이크로파 복사의 제1 내지 n번째 발현 특성을 다양하게 조합하여 작업 공간의 다양한 영역들에서 시간에 따라 연구될 수 있다.

특성은 예컨대 마이크로파 복사의 출력 또는 주파수일 수 있다. 발현 특성은 상기 특성의 각 구체적 값이며, 예컨대 제1 발현 특성은 구체적으로 표현할 수 있는 마이크로파 진폭이고, 마이크로파 복사의 출력에 있어 제2 발현 특성은 구체적 주파수이다.

본 방법을 이용하면, 예컨대, 매질에 제1 내지 n번째 발현 특성을 포함하는 마이크로파 복사를 조사시켜 측정 데이터를 감지함으로써 매질을 연구할 수 있다. 예컨대 매질의 가열을 위해 제1 내지 n번째 발현 특성의 최적의 조합을 찾을 수 있다. 또한, 본 방법을 이용하면, 예컨대 매질의 효율적 가열과 동시에 모든 복사 소스를 유해한 영향으로부터 보호할 수 있는, 복사 소스의 적합한 공간적 위치를 결정할 수 있다.

주파수의 선택, 마이크로파 복사의 생성, 복사 소스의 제어 및 중앙 제어부를 이용한 측정 데이터의 평가가 이루어지는 것이 제어 기술적으로 유리하다.

본 발명에 따른 방법을 이용하여, 임의의 응집 상태를 가진 매질 또는 그 혼합물이 가열될 수 있다. 본 방법은 물질 혼합물로 구성된 매질의 분류를 위해 활용될 수 있다. 또한 매질의 적어도 하나의 성분을 활성화시켜 매질의 촉매 반응을 실시할 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 이용하여 매질로부터 플라즈마를 생성할 수 있다. 예컨대 PVD(물리 기상 증착) 또는 CVD(화학 기상 증착)와 같은 특정한 표면 처리 방법과 관련하여, 공정 흐름을 정확하게 구현할 수 있고, 이로써 예컨대 물체 위에 올려진 층들의 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로파 복사를 이용하여, 분자 또는 분자 그룹은 정렬될 수 있거나, 더욱이 분극될 수 있다.

이하, 본 발명은 실시예 및 도면에 의거하여 더 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 제1실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제2실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제3 장치의 복사 소스를 도시한다.
도 4는 슬롯 방출기의 실시예를 도시한다.

도 1에 상당히 개략적으로 도시된 제1실시예의 장치의 필수 요소로서, 장치에 공급되기 위한 전압 소스(1), 신호 생성을 위한 가변적 발생기(tunable generator)(2), 출력 증폭기(5.1) 및 측정 데이터 감지용 측정 수단(5.3)을 구비한 2개의 복사 소스들(5)에 각각의 마이크로파 라인(4)을 통해 상기 신호를 안내하기 위한 분배기(3), 그리고 계산-, 제어- 및 저장 유닛으로서 형성된 제어부(6)가 제공되며, 제어부는 제어 라인(6.1)을 통해 발생기(2) 및 복사 소스(5)와 연결된다.

전압 소스(1)에 의해 공급되며 제어부(6)에 의해 제어 가능한 발생기(2)는 반도체 소자로 구성된 진동 발생기(2.1) 및 주파수 필터(2.2)로서의 발진기를 포함한다. 발생기(2)는 주파수 구간 1.8 내지 2.8 GHz의 영역에 걸쳐 연속적으로 가변적이다(tunable). 제어부(6)로부터 전송되는 제어 신호에 의해, 발생기(2)는 마이크로파 주파수 영역의 주파수 구간으로부터의 선택된 주파수에 맞춰질 수 있다. 진동 발생기(2.1)를 이용하여, 선택된 주파수를 가지는 신호가 생성될 수 있다. 경우에 따라 생성된 신호의 주파수가 선택된 주파수에 상응하지 않는 경우, 이러한 신호는 주파수 필터(2.2)의 기능에 의해 억제된다. 분배기(3)를 통해 신호는 마이크로파 라인들(4)상에서 분포한다. 본 발명에 따른 장치에서 주파수 필터(2.2)에 따라 제공되는 신호는 제공된 복사 소스(5) 각각에 인가된다. 신호는 출력 증폭기(5.1)에 의해 증폭될 수 있고, 도파관(5.2)을 이용하여 마이크로파 복사(11)로서 작업 공간(7) 안으로 방출될 수 있다. 작업 공간(7)은 마이크로파 복사(11)를 반사하는 금속 벽에 의해 그 공간적 치수가 한정된다. 상기 벽은 홀더 구조물(8)이며, 이러한 홀더 구조물에서 복사 소스들(5)은 서로 평행한 평면들(E)에서 작업 공간(7)으로 지향된 채로 배치된다. 평면들(E)은 작업 공간(7)의 종축(7.1)에 대해 수직으로 연장된다. 작업 공간(7)은, 홀더 구조물(8)에 의해 한정되지 않은 치수 부분에서 마이크로파 복사(11)의 작용 범위에 의해 결정되며, 상기 작용 범위는 마이크로파 복사(11)의 온도, 주파수, 진폭 및 이들과 조사된(irradiated) 매질(10)의 상호 작용에 의존한다. 매질(10)로서 가열해야 할 고체 몸체는 작업 공간(7)안으로 반입된다. 매질(10)은 가열 중에 작업 공간(7)과 관련하여 항상 동일한 고정적 위치에 잔류한다. 복사 소스(5) 내에 배치된 측정 데이터 감지용 측정 수단(5.3)은 다이오드이고, 매질(10)로부터 측정 데이터의 감지용 측정 수단(5.3)으로 재귀 반사되는 마이크로파 복사(11)를 감지하기 위해 역할한다. 각각의 복사 소스(5)의 측정 데이터를 감지하기 위한 측정 수단(5.3)은 각각의 측정 데이터 라인(5.4)을 통해 제어부(6)와 연결된다. 각각의 출력 증폭기(5.1)는 제어 라인(6.1)을 통해 제어부(6)에 의해 직접적이면서 개별적으로 제어될 수 있다. 상기 제어는, 반사된 마이크로파 복사(11)에 의해 복사 소스(5)가손상되는 것을 방지하기 위해, 측정 데이터 감지용 측정 수단(5.3)의 측정 데이터에 의존하여 이루어진다.

도 2에 따른 본 발명의 장치의 제 2실시예는 도 1에 따른 기본적 구성에 상응한다. 부가적으로, 온도를 결정하기 위한 부가적 측정 수단(12)으로서의 온도 센서는 작업 공간(7) 내에 배치되고, 측정 데이터 라인(5.4)을 통해 제어부(6)와 연결된다. 작업 공간(7)은 모든 벽 치수(간략히 선분으로 표시됨)에서 한정되며, 이러한 벽은 복사 소스(5)를 위해 홀더 구조물(8)로서 역할하고(홀더 구조물(8)의 2개의 복사 소스들(5)만 도시됨), 상기 벽에 의해 작업 공간(7)이 닫혀 있다. 작업 공간(7) 내에는, 상기 작업 공간을 그 전체 길이에 따라 관통 연장되며 관(pipe)으로서 형성된 안내 부재(9.1)가 부재 종축(9.11)을 따라 작업 공간(9)에 매질을 통과시키기 위한 수단으로서 제공된다. 부재 종축(9.11)은 종축(7.1)에 대해 평행하다. 안내 부재(9.1)는 홀더 구조물(8)을 여는 매질 공급 개구부(9.2)로부터 매질 배출 개구부(9.3)까지 작업 공간(7)을 관통해 연장된다.

장치의 다른 실시예에서, 작업 공간(7) 외부에서 및/또는 매질 공급 개구부(9.2) 및/또는 매질 배출 개구부(9.3)에서 예컨대 센서와 같은 부가적 측정 수단(12)이 배치될 수 있다. 이러한 센서에 의해 온도, 물리적 조성 또는 화학적 조성과 같은 매질(10)의 상태가 감지될 수 있다.

도 3에 따른 복사 소스(5)의 형성 방식은, 캐리어로서 형성된 홀더 구조물(8)을 특징으로 하며, 이러한 홀더 구조물 상에는 출력 증폭기(5.1), 도파관(5.2) 및 측정 데이터 감지용 측정 수단(5.3)이 하우징(5.5)에 의해 둘러싸인 상태로 배치된다. 복사 소스(5)는 마이크로파 라인(4)을 통해 분배기(3)(미도시)와 연결되고, 제어 라인(6.1) 및 측정 데이터 라인(5.4)을 통해 제어부(6)와 연결된다. 복사 소스(5)는 매질(10)로서 가열해야 할 몸체의 표면 위에서 자유롭게 선택 가능한 위치에 수동으로 설치될 수 있다. 작업 공간(7)은 복사 소스(5) 및 이 경우 작용 범위로서 간주될 수 있는 마이크로파 복사(11)(쇄선 표시된 마이크로파 복사(11))의 매질(10) 내 진입 깊이에 의해 결정된다. 이러한 형성 방식은 가요적 시스템으로서 예컨대 목재 또는 다른 천연 재료 및 인공적으로 생성되는 모든 반응물 및 생산물의 신중한 건조를 위해 적용될 수 있고, 이때 마이크로파 복사(11)를 이용하여 매질(10)은 내부에서 제어 가능하게 가열된다. 물 또는 다른 용제는 매질(10)의 이미 건조된 층들에 포집되지 않고, 아직 젖어있는 층들을 통해 외부쪽으로 이송된다. 내부 가열에 의해, 매질(10) 내의 균열 형성은 가급적 방지된다.

슬롯 방출기의 일 실시예는 도 4에 간략히 도시되어 있다. 슬롯 방출기는 직사각형 횡단면을 가진 도파관(5.2)으로 이루어지고, 길이(L), 폭(B) 및 높이(H)를 가진다. 도파관(5.2)은 벽(16)에 의해 한정된다. 벽(16)으로서, 제1덮개(16.1)와 제2덮개(16.2)가 서로 대향되고, 제1측벽(16,3)과 제2측벽(16.4)이 서로 대향되며, 상부벽(16.5)과 하부벽(6.6)이 서로 대향되어 있다. 상부벽(16.6)은 슬롯(15)을 포함하고, 마이크로파 복사(11)는 슬롯 방출기로부터 상기 슬롯을 통해 방출될 수 있다. 슬롯(15)은 폭(B)의 방향으로 연장되고, 제1덮개(16.1)보다 제2덮개(16.2)에 더 근접하여 위치한다. 도 4에 따르면, 슬롯(15)은 제2덮개(16.2)로부터 길이(L)의 1/10만큼 이격되어 있다.

벽(16) 및 슬롯 방출기의 다른 부재들의 공간적 길이는 슬롯 방출기의 작동 방식에 있어서 중요하지 않다. 다만 이들 상호간의 상대적 위치 및 그 치수만이 중요하다. 벽(16)의 공간적 정렬에 대한 모든 정보는 예시적이다.

하부벽(16.5)에는 도파관(5.2) 내에서 튜너(17)가 배치되고, 튜너는 결합된 마이크로파 복사의 확산 거동 및 반사 거동에 목적에 따라 영향을 미치기 위해 역할하고, 도파관(5.2) 안으로 연장된다. 튜너(17)는 슬롯(15)에 마주하여 배치된다. 또한, 하부 벽(16.5)을 통해 안내되며 안테나 헤드(13.1)를 가지는 안테나(13)가 제공된다. 안테나 헤드(13.1)는 도파관(5.2) 안으로 연장되어 들어가고, 도파관(5.2) 안으로 마이크로파 복사(11)가 결합되어 들어가도록 하는 역할이다. 길이(L)의 방향에서, 안테나 헤드(13.1)는 슬롯(15)으로부터 (각각 상기 길이의 중앙선과 관련하여) 간격(d)을 두어 배치된다. 간격(d)은 약 λ/2이며, 이는 2.45 GHz의 주파수를 가진 마이크로파 복사(11)에서 약 6.1 cm에 해당한다. 길이(L)의 방향은 마이크로파 복사(11)의 확산 방향이기도 하다.

안테나 헤드(13.1)는 황동 소재의 슬리브로서 형성된다. 안테나 헤드(13.1)의 내부에는 구리 로드 형태의 커넥터(connector)(18)가 제공된다. 커넥터(18)는 안테나 헤드(13.1)로부터 하부 벽(16.5)을 관통하여 돌출되고, 이 위치에서 플러그 결합(19)의 수용부에 의해 접촉된다. 플러그 결합(19)의 수용부에는 마이크로파 라인(4)이 연결될 수 있다. 플러그 결합(19)의 수용부는 직접적으로 하부 벽(16.5)에 배치됨으로써, 안테나(13)가 고정된다. 안테나 헤드(13.1)는 하부 벽(16.5)으로부터 제1구간(I1)만큼 수직으로 도파관(5.2)안으로 연장되어 들어간다. 안테나 헤드(13.1) 내에는 측면에서 내부 도체(14)가 삽입되어 있고, 내부 도체는 길이(L)의 방향으로 제2 구간(I2)을 지나 제1덮개(16.1)까지 연장된다. 제1덮개(16.1) 내에는 블라인드 홀(암시만 되어 있음)이 형성되고, 블라인드 홀 내로 내부 도체(14)는 말단부를 이용하여 삽입되어 있다. 제2 구간(I2)에 의해 내부 도체(14)는 노출된다.

안테나 헤드(13.1)는 본 발명의 다른 실시예에서 다르게 형성될 수 있다.

슬롯 방출기의 다른 실시예에서, 커넥터(18)는 와이어 또는 마이크로파 공급 라인(4)의 코드(cord)로 대체될 수 있다. 이러한 실시예에서, 플러그 결합(19)의 수용부는 불필요하다. 또한, 커넥터(18)는 플러그 결합(19)의 수용부의 요소로서 형성되거나, 커넥터(18)는 플러그 결합(19)의 플러그(미도시)의 요소로서 구현될 수 있다.

마이크로파 복사(11)를 이용한 매질의 가열 시 매질(10)의 거동을 연구하기 위해 본 발명에 따른 방법을 적용하는 것은 도 2에 따른 제2실시예에 의거하여 설명된다. 경험값에 따라, 공지된 바대로 매질(10)의 가열이 이루어지는, 마이크로파 주파수 영역의 주파수 구간이 선택된다. 다른 실시예에서, 어떠한 가열도 일어나지 않거나 가열이 (아직) 분명하지 않은 주파수 구간도 선택될 수 있다. 제어부(6)를 이용하여, 진동 발생기(2.1) 및 주파수 필터(2.2)가 제어되어, 선택된 주파수를 가진 신호가 제공된다. 신호는, 선택된 주파수로 진동하며 진폭을 가지는 전자기파이다. 분배기(3)에 의해 신호는 마이크로파 라인들(4)에서 분포함으로써, 이는 각각의 복사 소스(5)에 인가된다. 각각의 출력 증폭기(5.1)는 제어부(6)를 이용하여 제어 라인(6.1)을 통해 제어되되, 신호의 진폭이 각각의 출력 증폭기(5.1)에 의해 동일하게 증폭되고, 상기 증폭된 신호가 각각의 도파관(5.2)을 통해 마이크로파 복사(11)로서 작업 공간(7) 안으로 방출되도록 제어된다. 매질(10)에 도달하는 마이크로파 복사(11)는 매질의 특성에 상응하여 매질(10)에 의해 흡수되거나/흡수되고 완전히 또는 비율적으로 반사된다. 반사되어 측정 데이터의 감지용 측정 수단(5.3) 중 하나에 의해 감지된 마이크로파 복사(11)는 적어도 하나의 응답 신호를 야기하고, 이러한 응답 신호의 크기는 측정 데이터로서 측정 데이터 라인(5.4)을 통해 제어부(6)에 보내지고, 이 곳에서 평가된다. 측정데이터가, 측정 데이터 감지용 측정 수단(5.3)에 소정의 임계값을 초과한 출력을 가진 마이크로파 복사(11)가 도달한다는 것을 시사하면, 출력 증폭기(5.1)는 제어되고 더 낮은 증폭이 야기된다. 측정데이터의 감지용 측정 수단(5.3)에 도달한 마이크로파 복사(11)가 다른 복사 소스(5)로부터 기인할 수 있으므로, 본 방법의 다른 실시예에서 일부 또는 모든 다른 복사 소스(5)의 출력 증폭기(5.1)가 제어된다. 출력 증폭기(5.1)에 의해 야기된 신호 증폭의 제어된 체계적 변동에 의해, 매질(10), 복사 소스(5)의 위치 결정 및 작업 공간(7)의 치수 결정 간의 각 조합을 위한 출력 증폭기(5.1)의 제어에 있어 원하는 패턴이 발견될 수 있다. 본 방법의 다른 실시예에서, 복사 소스들(5)의 위치가 서로 상이할 때 매질(10)의 거동을 연구할 수도 있다. 상기 설명된 바와 같이 신호 증폭에 대한 개별적 선택은 마이크로파 복사(11)의 "출력/진폭"이라는 특성의 제1 발현 특성으로서 간주할 수 있다. 측정 데이터의 감지용 측정 수단(5.3)에 의해 측정 데이터를 감지하고 이를 평가하는 것은, 한편으로는 각각의 복사 소스(5)를 과도한 역 방출로부터 보호하는 역할을 하고, 또한 마이크로파 복사(11)를 이용한 매질의 가열 시 상기 매질(10)의 거동을 연구하기 위해서도 역할할 수 있다.

일 연구에서 작업 공간(7)의 영향(예컨대 작업 공간의 벽에서의 반사)을 고려하거나 배제하기 위해, 작업 공간(7)의 "표준 반사 프로파일"이 산출되고 저장될 수 있다. 또한, 작업 공간(7)의 치수 결정은, 마이크로파 복사(11)의 반사가 측정 데이터에 어떠한 영향도 끼치지 않거나 경미한 영향만을 끼치도록 구현될 수 있다. 또한, 작업 공간(7)의 벽은 마이크로파 복사(11)를 반사하지 않는 물질로 구성될 수 있거나, 작업 공간(7)은 수 개의 치수 방향에서 벽을 미포함하여 형성될 수 있다.

제2 특성으로서 주파수는 제어부(6)를 이용하여 발생기(2)를 제어함에 따라 주파수는 변경된다. 주파수는 특정한 값으로 조절될 수 있다. 원하는 효과를 위해 최적인 주파수를 산출하기 위해, 일정한 조건에서 주파수를 변경하여 온도-시간 곡선이 채용될 수 있다. 주파수는 물질에 맞춰진다. 주파수는 연속적 또는 불연속적으로 주파수 구간의 영역에 걸쳐 변경될 수 있다. 이러한 변경은 수회 이루어질 수 있고, 예컨대 매질(10) 또는 작업 공간(7)의 온도가 서로 상이할 때 이루어질 수 있다. 제1 내지 n번째 특성은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 조절될 수 있다.

부가적 측정 수단(12)이 제공되면, 부가적 측정 수단(12)에 의해 감지되는 측정 데이터도 마찬가지로 측정 데이터 라인(5.4)을 통해 제어부(6)에 전송된다.

모든 경우에, 감지된 측정 데이터는 특성들 중 제1 내지 n번째 발현 특성을 감지하는 위치 정보에 부속하고 평가되며 저장된다.

본 발명에 따른 방법을 이용하여, 발현 특성의 다양한 조합을 통해 매질의 가열 시 매질(10)의 거동을 연구할 수 있다. 발현 특성은 가열 공정 동안에도 제어되면서 변경될 수 있고, 결과로 나타나는 매질(10)의 거동 응답은 발현 특성, 마이크로파 복사(5)의 위치 결정, 작업 공간(7)의 형성, 매질(10)의 물질 및 치수에 편입되어 연구될 수 있으며, 장치의 기본 설정은 장치의 설치 또는 수리 이후에 점검되거나 조정될 수 있다. 또한, 일반적 공정 방식을 기초로 하여, 학문적 실험을 수행할 때 앞에 상술한 파라미터들 간의 상호 작용이 연구될 수 있다. 본 방법은 재료 혼합물의 분류, 매질의 성분 활성화, 촉매 반응, 플라즈마 생성 또는 분자 정렬이라는 공정 진행을 최적화하기 위해 적용될 수 있다. 본 장치 및 본 방법은 예컨대 오염된 바닥을 가열하거나 예컨대 과일과 같은 물체의 건조 시에도 사용될 수 있고, 이때 물 또는 휘발성 재료 및 알콜, 아세톤, 페놀렌, 톨루올, 오일 등의 화합물의 방출은 1차적 목적이다.

1 전압 소스
2 발생기
2.1 진동 발생기
2.2 주파수 필터
3 분배기
4 마이크로파 라인
5 복사 소스
5.1 출력 증폭기
5.2 도파관
5.3 측정 데이터 감지용 측정 수단
5.4 측정 데이터 라인
5.5 하우징
6 제어부
6.1 제어 라인
7 작업 공간
7.1 종축
8 홀더 구조물
9 작업 공간을 관통하여 매질을 통과시키기 위한 수단
9.1 안내 부재
9.11 부재 종축
9.2 매질 공급 개구부
9.3 매질 배출 개구부
10 매질
11 마이크로파 복사
12 부가적 측정 수단
13 안테나
13.1 안테나 헤드
14 내부 도체
15 슬롯
16 (도파관 5.2의) 벽
16.1 제1 덮개
16.2 제2 덮개
16.3 제1 측벽
16.4 제2 측벽
16.5 하부 벽
16.6 상부 벽
17 튜너(tuner)
18 커넥터
19 플러그 결합의 수용부
L (도파관 5.2)의 길이
B (도파관 5.2)의 폭
H (도파관 5.2)의 높이
d 간격
I1 제1 구간
I2 제2 구간
E 평면

Claims (15)

1. 마이크로파 복사를 이용하여 매질을 가열하기 위해, 발생기(2)로부터 생성되며 마이크로파 주파수를 가지는 신호를 증폭시키는 개별적 제어 가능한 출력 증폭기(5.1)를 각각 구비하며 상기 증폭된 신호를 마이크로파 복사(11)로서 작업 공간(7) 안으로 방출하기 위한 수단을 구비한 적어도 2개의 복사 소스들(5)을 포함하고; 이때 상기 작업 공간은 상기 복사 소스들(5) 상호간의 배치에 의해 공간적 치수가 결정되는; 장치에 있어서,
   상기 발생기(2)는 모든 출력 증폭기들(5.1)과 신호 기술적으로 연결되어, 상기 발생기(2)로부터 생성된 신호는 모든 출력 증폭기들(5.1)에 인가되고;
   상기 발생기(2)는 마이크로파 주파수 영역 내에서 특정한 주파수 구간의 영역에 걸쳐 가변적이며 그리고
   측정 데이터들을 감지하기 위한 측정 수단(5.3)이 제공되고, 상기 측정 수단을 이용하여 상기 작업 공간(7) 내의 측정 데이터들이 감지될 수 있고, 각각의 복사 소스(5)는 측정 데이터 감지용 측정 수단을 적어도 각각 하나씩 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 마이크로파 복사의 방출을 위한 수단은 도파관(5.2)인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 작업 공간(7)은 종축(7.1)을 따라 형성되고, 상기 도파관(5.2)은 상기 종축(7.1)에 대해 수직으로 연장된 평면(E) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 측정 데이터의 감지용 측정 수단(5.3)은 제어부(6)와 신호 기술적으로 연결되고, 상기 제어부에 의해 적어도 상기 출력 증폭기(5.2)는 개별적으로 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 작업 공간(7) 내에는 부가적 측정 수단(12)이 제공되고, 상기 부가적 측정 수단은 상기 제어부(6)와 신호 기술적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 작업 공간(9)을 관통하여 상기 매질을 통과시키기 위한 적어도 하나의 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 작업 공간(9)을 관통하여 매질을 통과시키기 위한 수단은 부재 종축(9.11)을 가진 안내 부재(9.1)이고, 상기 부재 종축은 상기 종축(7.1)에 대해 평행하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발생기(2)는 적어도 하나의 부가적 발생기(2)로 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 마이크로파 복사(11)를 이용한 가열 시 매질(10)의 거동을 연구하기 위해 이용되는 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 장치.
10. 마이크로파 복사를 이용하여 매질을 가열하기 위한 방법에 있어서,
    작업 공간(7) 안으로 매질(10)을 반입시키는 단계;
    마이크로파 주파수 영역 내의 특정한 주파수 구간으로부터의 매질(10)의 특성에 따라 마이크로파 주파수를 선택하는 단계;
    상기 선택된 마이크로파 주파수를 가진 신호의 생성을 야기하는 제어 신호들을 이용하여 발생기(2)를 제어하는 단계;
    상기 선택된 마이크로파 주파수를 가진 신호를 생성하는 단계;
    상기 신호를 적어도 하나의 복사 소스(5)에 안내하는 단계;
    상기 적어도 하나의 복사 소스(5)를 이용하여 신호를 증폭하여 적어도 한의 증폭된 신호가 생성되도록 하는 단계;
    상기 적어도 하나의 증폭된 신호를 마이크로파 복사(11)로서 상기 작업 공간(7) 안으로 방출시키는 단계;
    각각의 복사 소스(5)에서 측정 데이터들을 감지하고 적어도 신호의 증폭을 제어하기 위해 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방법은 매질의 가열 시 상기 매질(10)의 거동을 연구하기 위해 사용되고, 이때 적어도 하나의 특성의 발현 특성들 중 특정한 대역폭의 제1 내지 n번째 발현 특성을 가지는 마이크로파 복사(11)는 차례로 상기 작업 공간(7) 안으로 방출되고,
    상기 제1 내지 n번째 발현 특성에 부속하는 제1 내지 n번째 측정 데이터들이 감지되며,
    상기 측정 데이터들은 서로 비교되고 그리고
    상기 측정 데이터들로부터, 제1 내지 n번째 발현 특성을 가진 마이크로파 복사(11)를 이용한 매질의 가열 시 상기 매질(10)의 거동이 유추되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    재료 혼합물로 구성된 매질(10)의 분류를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매질(10)의 적어도 하나의 성분을 활성화하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매질(10)의 촉매 반응을 실시하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 매질(10)로부터 플라즈마를 생성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.

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