MXPA02005638A

MXPA02005638A - Un reactor cilindrico con una region focal extendida.

Info

Publication number: MXPA02005638A
Application number: MXPA02005638A
Authority: MX
Inventors: Michael J Drozd
Original assignee: Ind Microwave Systems Inc
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-09-02
Also published as: AU1949801A; CA2394019C; WO2001043508A1; WO2001043508A9; CA2394019A1; US6797929B2; US20030205576A1

Abstract

Una camara de exposicion eliptica tiene una region focal extendida. Una pluralidad de reactores (25) cilindricos forman la region focal extendida. Al reducir el tamano de la apertura (58) a cada reactor (25) reduce la cantidad de energia reflejada e incrementa el calentamiento general. Para poder suministrar eficientemente la energia electromagnetica a la apertura (58) reducida, una guia de onda (55) ahusada tiene un extremo (56) concavo. Un divisor (42) de potencia divide la potencia de una guia (52) de onda central a la pluralidad de reactores (25). La potencia que se suministra a cada reactor (25) puede ajustarse al ajustar la impedancia de cada reactor (25), el ancho de cada reactor (25) o el ancho de la apertura (58) a cada reactor (25). El ancho de la apertura (58) a cada reactor (25) puede controlarse por una chapa (44) metalica movil. Una rueda dielectrica puede utilizarse para cambiar los puntos de intenso calor a lo largo de la region focal.

Description

UN REACTOR CILINDRICO CON UNA REGIÓN FOCAL EXTENDIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a la energia electromagnética, y más particularmente a proporcionar exposición electromagnética más eficiente.

ANTECEDENTES La Patente Norteamericana No. 5,998,774, la cual se incorpora para referencia en su totalidad, describe una invención para crear uniformidad sobre una región cilindrica, en la presente referida como el reactor cilindrico estándar. Desafortunadamente, el ancho de exposición de esta invención para mantener uniformidad real se limita por el ancho de la guia de onda máxima para mantener la onda electromagnética en el modo TEio- El ancho limitado tiene una desventaja en exponer materiales que requieren un tiempo de exposición más largo a la energia de microondas. Similarmente, algunos materiales no son capaces de soportar una alta densidad de potencia, y una región de exposición más ancha puede llevar a una menor densidad de potencia.

SUMARIO Una cámara de exposición elíptica tiene una región focal extendida. En una modalidad e?emplar, una pluralidad de reactores cilindricos forma la región focal extendida. Al reducir el tamaño de la abertura a cada tractor cilindrico reduce la cantidad de energia reflejada e incrementa el calentamiento general. Para poder suministrar eficientemente la energia electromagnética a la abertura reducida, una guia de onda ahusada tiene un extremo cóncavo. Un divisor de potencia divide la potencia de una guia de ondas central a la pluralidad de reactores cilindricos. La potencia que se suministra a cada reactor cilindrico puede ajustarse al ajustar la impedancia de cada reactor (es decir, incrementando o disminuyendo la asociación de impedancia) ajustando el ancho de cada reactor, o ajustafido el ancho de la abertura a cada reactor. El ancho de la abertura a cada reactor puede controlarse por, por ejemplo, una chapa metálica móvil. Una rueda dieléctrica puede utilizarse para cambiar los puntos de intenso calor a lo largo de la región focal .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Lo anterior y otros objetos, características y ventajas de la invención se entenderán más fácilmente con la lectura de la siguiente descripción detallada ?unto con los dibujos en los cuales: la FIGURA 1 ilustra un reactor cilindrico en cascada; las FIGURAS 2 y 3 ilustran intensidad de campo en un reactor cilindrico en cascada; la FIGURA 4 ilustra intensidad de campo a través de la región focal; 5 la FIGURA 5 ilustra un reactor cilindrico en cascada mejorado; la FIGURA 6 ilustra un reactor cilindrico • extendido; y las FIGURAS 7 y 8 ilustran distribución de campo en 10 un reactor cilindrico extendido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En la siguiente descripción, detalles específicos se discuten para proporcionar un mejor entendimiento de la 15 invención. Sin embargo, será aparente para aquellos expertos en la técnica que la invención puede practicarse en otras modalidades que se apartan de estos detalles específicos. En otros ejemplos, descripciones detalladas de los métodos bien conocidos y circuitos se omiten para no obscurecer la 20 descripción de la invención con detalle innecesario. • La presente invención se extiende el ancho útil del reactor cilindrico a virtualmente cualquier ancho. Existen dos modalidades básicas de la invención. La primera modalidad pone en cascada los múltiples reactores cilindricos ?untos, 25 en la presente referidos como el reactor cilindrico en Í?4k?.ik? .? ..*??zt*- '--.y**:, . .. ... -h?. cascada. La segunda modalidad simplemente amplia la región de exposición para un reactor cilindrico estándar, en la presente referido como el reactor cilindrico extendido. La FIGURA 1 ilustra un reactor cilindrico en cascada. En el reactor 10 cilindrico en cascada, las series de reactores 20 cilindricos están en contacto directo o en proximidad cercana. La potencia en las series de reactores cilindricos puede proporcionarse por una sola guia 30 de onda. Utilizando un divisor 40 de potencia, la energia puede dividirse en múltiples guias 50 de onda y después en cada reactor 20 cilindrico individual. El divisor 40 de potencia puede ser tan simple como colocar diafragmas en la guia 30 de onda individual paralela en la pared ancha de la guia 30 de onda. Utilizando estos divisores 40 de potencia puede requerir asociación 60 de impedancia para asegurar la transferencia máxima de potencia a cada reactor 20 individual . Las FIGURAS 2 y 3 ilustran la distribución 70 de campo en la cámara 200. Es importante observar el grado de uniformidad sobre un ancho extenso. La Figura 4 es la intensidad 70' de campo a través de la región focal de la cámara 200. Con el reactor 10 cilindrico en cascada, es posible crear un sistema en el cual cada reactor 20 cilindrico individual tiene una intensidad de campo diferente. Al variar li?:AH ? j. íz *,?-íi,í.- ...X . ,t. t ?,. í. ¡ la intensidad de campo entre cada reactor 20 cilindrico individual permite que un material se exponga a diferentes niveles de energia 70 de microondas que pasa a través del sistema, y más específicamente, la abertura 80. Esto puede lograrse en un número de formas. Primero, un adaptador 60 de sintonización puede colocarse en cada diafragma individual. Estos adaptadores 60 de sintonización afectan la impedancia de cada reactor 20 individual y de este modo la cantidad de energia que se propaga en cada reactor 20 cilindrico. Otra forma de afectar la cantidad de energia de microondas en cada cavidad 20 es mediante el cambio de distancias entre cada diafragma en el divisor de potencia. Una ventaja de cambiar la intensidad de campo entre cada reactor 20 cilindrico es que una distribución de temperatura predefinida con el tiempo puede lograrse a través del proceso. Por ejemplo, puede ser deseable tener inicialmente una rampa lenta en temperatura y terminar con una rampa muy alta en temperatura. Como una nota final sobre el reactor 10 cilindrico en cascada, existe el limite práctico al dividir una sola guia 30 de ondas. Para ampliar el ancho más allá de este limite, cada diafragma de la primera guia de onda puede formarse en una guia de ondas que entonces puede dividirse en más guias de ondas. Esto puede requerir asociación 60 de impedancia en cada divisor de potencia. La FIGURA 5 ilustra un reactor 11 cilindrico en IJj?í^^^^s?^M^^ g^i^^ cascada mejorado. En el reactor 11 mejorado, los reactores 25 cilindricos se separan preferiblemente por bridas 23 de choque. El espacio de los reactores 25 cilindricos (es decir, el ancho de la brida 23 de choque) puede incrementarse o disminuirse para controlar la cantidad de enfriamiento entre cada reactor 25. Al utilizar un divisor 42 de energia, la energia puede dividirse en múltiples guias 52 de ondas secundarias. 0 alternativamente, cada guia 52 de ondas puede energizarse por una fuente separada. La potencia suministrada a cada reactor 25 puede controlarse por una chapa 44 metálica móvil y/o incrementar o disminuir la asociación 60 de impedancia. Pues se apreciará por aquellos expertos en la técnica que conforme un sólido se funde, los valores dieléctricos cambian. Como un sólido, el material puede absorber menos energia. Como un liquido, el material puede absorber más energia. Por consiguiente, puede ser ventajoso incrementar la potencia para el reactor 25 inicial y disminuir la potencia para los reactores 25' subsecuentes. De acuerdo con el diseño mejorado, las múltiples guias 52 de ondas se separan para que cada guia 52 de onda sea fácilmente accesible. Esto puede lograrse al proyectar la guia 52' de onda hacia arriba y una guia 52" de onda adyacente hacia abajo, además, cada reactor 25 cilindrico comprende una forma circular que tiene una abertura 58 reducida. Si por ejemplo, el reactor 25 tiene un ancho de a, Í? ? ?. «j ?x?-xteii*á . i . .. . la abertura 58 tiene un ancho de b, donde b es menor que a. Al reducir el tamaño de la abertura 58 reduce la cantidad de energia reflejada e incrementa el calentamiento general. Para poder suministrar eficientemente la energia electromagnética 5 a la abertura 58 reducida, la guia 54 de onda terciaria se conecta a una región 55 ahusada. La región 55 ahusada comprende un extremo 56 cóncavo, donde el extremo 56 cóncavo • engrana una superficie exterior convexa del reactor 25. La energia electromagnética se contiene dentro del reactor 25 10 mediante tres bridas 22 de choque circulares y un choque 21 que se extiende hacia fuera. La distancia entre el borde exterior de la brida 22 de choque y el borde exterior del choque 21 es igual a un cuarto de una longitud de onda de la onda electromagnética en el reactor 25. 15 La FIGURA 6 ilustra un reactor 12 cilindrico extendido. El diseño 12 de reactor cilindrico extendido es similar al reactor 10 cilindrico estándar excepto que el ancho 300 de exposición se ha extendido. La altura de la región 300 de exposición no se altera ni es la distancia a la 20 región focal. # El efecto de ampliar simplemente la región 300 de exposición es que se generan los modos más allá de TEio- Sin embargo, si la altura no se cambia del reactor cilindrico estándar, entonces los únicos modos que se crean son a través 25 del ancho de exposición. Como resultado, un patrón ~¡ 1 de campo cilindrico se mantiene en cada sección transversal, aunque los puntos de intenso calor y de poco frió aparecen a lo largo de la región de exposición. Las FIGURAS 7 y 8 ilustran el patrón 71 de campo en un reactor 12 cilindrico extendido. Para algunas aplicaciones, los puntos de intenso calor no se pueden tolerar. Sin embargo, para la mayoria de las aplicaciones de flujo continuo, los puntos de intenso calor sistemáticos no pueden presentar un problema. De hecho, en algunos casos, la exposición de ciertos materiales a los puntos de intenso calor y poco frió alternantes pueden tener ventajas. También se debe observar que es posible provocar que el patrón de puntos de puntos de intenso calor cambien dinámicamente. En una forma de lograr esto puede ser introducir un dieléctrico giratorio. Esto puede cambiar continuamente el ancho efectivo del ancho de exposición y de este modo cambiar dinámicamente los puntos de intenso calor. El resultado neto puede ser una exposición más uniforme del material. Mientras la descripción anterior hace referencia a las modalidades ilustrativas particulares, existen ejemplos que no deben tomarse como limitaciones. De este modo, la presente invención no se limita a las modalidades descritas, aunque se debe estar de acuerdo con el alcance amplio consistente con las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una cámara de exposición elíptica, que comprende una región focal extendida.
2. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 1, el dispositivo además comprende una pluralidad de reactores cilindricos, la pluralidad de reactores cilindricos forma la región focal extendida.
3. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 2, el dispositivo comprende un divisor de potencia, el divisor de potencia divide la potencia de una guia de ondas central a la pluralidad de reactores cilindricos .
4. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 3, el dispositivo además comprende un segundo divisor de potencia, el segundo divisor de potencia divide la potencia de una segunda guia de onda central a la primera guia de onda central.
5. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 2, el dispositivo además comprende diafragmas paralelos a una pared ancha de una guia de onda central, los diafragmas dividen la potencia de la guia de onda central de la pluralidad de reactores cilindricos.
6. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 3, el dispositivo además comprende un adaptador de sintonización para asociar la impedancia del divisor de potencia.
7. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 6, en donde una impedancia se ajusta para variar una cantidad de energia suministrada a un reactor cilindrico.
8. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 5, en donde un ancho de diafragma se ajusta para variar una cantidad de energia suministrada a un reactor cilindrico.
9. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 2, una chapa metálica movible que controla la cantidad de potencia suministrada a por lo menos uno de los reactores cilindricos .
10. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 1, en donde una rueda dieléctrica cambia los puntos de intenso calor a lo largo de la región focal extendida .
11. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 3, el divisor de potencia conectado a una pluralidad de guias de ondas secundarias, una primera guia de onda secundaria que sobresale hacia arriba, una segunda guia se onda secundaria que sobresale hacia abajo.
12. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 2, en donde dos reactores cilindricos se separaran por una brida de choque.
13. Una cámara de exposición que comprende una región cilindrica con un ancho igual a a y una guia de onda electromagnética conectada a la región cilindrica, la guia de onda electromagnética forma una abertura a la región cilindrica, el ancho de la abertura igual a b, donde b es menor que a .
14. Un dispositivo como se describe en la • reivindicación 12, en donde la guia de onda electromagnética es una guia de onda ahusada. 10
15. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 13, la guia de onda electromagnética comprende un extremo cóncavo.
16. Un dispositivo como se describe en la reivindicación 15, en donde la guia de onda electromagnética 15 es una guia de onda ahusada. • ítixiAiy. * At^ ,.jMMrfB,<MMMMJfc^ . „