SE521315C2 - Mikrovågssystem för uppvärmning av voluminösa långsträckta laster - Google Patents

Description

25 30 521 315 Ett särskilt problem med trycksatta mikrovågsapplikatorer handlar om behovet att täta mikrovågsgenomföringen så att den inte läcker luft/ gas eller vätska. I synnerhet kan vanliga typer med vågledarfönster med konventionella tätningar inte användas när korrosiv media används och deltar i den kemiska processen i tanken, och när det föreligger en signifikant skillnad mellan dess tryck och det omgivande trycket. Problemen kan förvärras vid höga temperaturer och cykliska temperaturvariationer.

Genom att använda anordningar med koaxiella genomföñngar reduceras pro- blemen med tätningen av ytterväggen och tillåter mindre tvärsnittsdimensioner så att den mekaniska styrkan för tanken förbättras i jämförelse med använd- ning av mikrovågsfönster enligt den kända tekniken. Den elektriska fältintensi- teten är emellertid högst i den centrala ledaren, vilket tillsammans med normalt oundvikliga resistiva förluster i denna ledare kan resultera i ganska låg energi- hanteringsförmåga.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett mikrovågsuppväim- ningssystem där uppvårmningsmönstret på insidan av en kavitet är lättare att styra och förutse. Ett annat syfte är att erhålla ett mikrovågsuppvärrnt system speciellt ägnat för behandling av voluminösa långsträckta laster.

Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syften uppnås med föreliggande uppfinning i enlighet med de oberoende patentkraven.

Föredragna utföringsformer anges av de beroende patentkraven.

Föreliggande uppfinning avser således ett mikrovågsuppvärmningssystem spe- ciellt ägnat för uppvärmning av voluminösa långsträckta laster anordnade i en kavitet där ett uppvärmningsmönster föreligger orsakat av en singelmod i kavi- teten.

Kort figgrbeskrivning 10 15 20 25 30 521 315 Figur 1 visar en förenklad illustration i en perspektivvy av ett mikrovågs- uppvärmningssystem enligt en föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfin- ning, utan en last.

Figur 2 visar en tvårsnittsvy av kaviteten i enlighet med en första föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar en tvårsnittsvy av kaviteten i enlighet med en andra föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, utan en last.

Figur 4 visar en tvärsnittsvy av kaviteten enligt en första föredragen utförings- förrn av föreliggande uppfinning vilken schematiskt illustrerar de elektriska fält- linjerna i ett tvârsnittsplan.

Figur 5 visar en förenklad delvy av kaviteten i enlighet med en första föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detalierad beskrivning av föredragna utföringsforrner av uppfinningen För att öka förståelsen av föreliggande uppfinning med användning av de sår- skilda TEmçp moderna, också refererade till som valvytmoder (”whispering gal- lery modes”) i föreliggande uppfinning, kommer dessa moder att ytterligare be- skrivas i det följande.

Vid beteckningen av cirkulåra TEmm-p moder, år alla index heltal med n,p>= 1.

Index m är antalet omkretsvåglångder för det stående vågmönstret vid periferin, index n år relaterad till antalet fältnollstållen i radiell riktning, och index p år antalet halvvågor längs axeln.

Uppfinningen avser att förbättra uppvårmningsjåmnheten i homogena eller ut- spridda laster med låg dielektricitetskonstant och stora penetrationsdjup, så att en enda, kontrollerbar valvytmod dominerar i utrymmet av en tankkavitet. Det 10 15 20 25 30 521 315 har visat sig att det år möjligt att utforma stabila, väldigt stora (i termer av de- ras volym uttryckt som den fria våglångdeni kubik (M3) och hittills okända singelmodapplikatorer.

Denna klass av mikrovägskaviteter som används här kännetecknas av att de är cylindriska (i ett matematiskt avseende, dvs. har ett konstant tvärsnitt), med en relativt mjuk periferikurvform. Ett cirkulärt tvärsnitt är normalt föredraget, i synnerhet för trycksatta system.

De moder som kan existera i cirkulära vågledare och har ett stort m index och ett lågt n index (1 eller som mest 2) kallas i litteraturen ofta för valvytmoder.

Uttrycket härrör från liknande akustiska moder som först upptäcktes i cirkulä- ra gallerier i stora byggnader, enligt historiska bevis i S:t Pauls Katedralen i London. De kännetecknas av att huvuddelen av den transporterade energin år koncentrerad till en förhållandevis tunn region längs periferin, och där regionen vid symmetriaxeln år väsentligen fåltfri.

Valvytmoder har n=l (eller möjligen 2, fastän sådana moder bortses från hår).

Det föredragna p index kan vara det lägsta möjliga, det vill säga 1 i de flesta till- låmpningar, men högre p vården kan föredras i system med de lägst möjliga m index, eftersom önskade interna lastresonanser förstärks typiskt med ett lågt m index och kavitetens diameter ökar väsentligt med ökande p index för sådana kaviteter, så att en last med större diameter kan användas utan att lasten be- finner sig alltför nära kavitetsmatningen.

Sådana TE moder har ett axiellt H fält (vilket väsentligen är den enda H fält komponenten i applikatom när p index är lågt) med ett maximum i den axiella riktningen vid matningsstället och andra nollställen vid åndväggarna eller de ställen där andra medel (i enlighet med andra utföringsformer) används här att axiellt begränsa moden. Når högre p index används blir ett typiskt resultat energgidensitetsrninima i lastzoner i den axiella riktningen, resulterande från bristen på radiellt inätgående exitering i dessa minimaregioner. Sådana minima kan emellertid försvinna om lasten uppvisar intern resonans vilket kan inträffa i 10 15 20 25 30 521 515 laster med låga förluster med förhållandevis liten diameter. Energidensitetsmi- nima saknar betydelse om lasten transporteras axíellt genom en kavitet med öppna ändar, vilket kan vara möjligt i kaviteter med låga m index.

I enlighet med föreliggande uppfinning används de speciella moderna för: l) att begränsa och styra fâltmönstret till periferin för en stor applikator, och 2) tillåta moden att ”läcka” radiellt inåt, så att dess fältenergi görs tillgänglig för spridning över en stor area av lastytan, trots att moden matas från en, mycket liten, enda antenn vid periferin.

En väldigt viktig aspekt för denna användning av dessa särskilda moder är att resonansfrekvensen för den tomma kaviteten (eller applikatorn) liknar väldigt mycket den för en kavitet med last, eftersom de radiella ínåtgående fälten är in- duktiva, och tjocka dielektriska laster som används här är också induktiva, men svagare. Därför påverkar inte lasten systemets resonansfrekvens signifi- kant. Detta är en huvudsaklig fördel med föreliggande uppfinning, eftersom oli- ka laster kan användas med samma, standardiserade applikator utan att göra några dimensionsförändringar av denna.

Valet av index m för en optimal funktion i enlighet med uppfinningen är intrikat.

Begräsningarna och föredragna aspekter är följande: 1. Moder med ett andra (n) index >1 resulterar i att moder med ett lägre m index möjligen blir resonanta. Om resonansfrekvensen för en sådan mod ligger nära en önskad mod med n=1, kommer modintereferens generellt att resultera i ett ojämnt uppvärmningsmönster. Därför måste n=1 moder med närliggande n> 1 moder undvikas. 2. Det radiellt ínåtgående modfältet är avtagande, och detta avtagande är naturligt- vis större för mindre diametrar för kaviteten. En ytterligare begränsning för låga m är att lastdiametern måste då vara liten, vilket resulterar i en risk för icke önskade interna lastresonansfenomen, och också en försvagad koppling (en hög kvalitetsfak- tor (Q) för resonansen). Ett sådant fenomen kan emellertid också användas kon- 10 15 20 25 30 521515 struktivt, för vissa lastdiametrar och dielektricitetskonstanter. Således kan kavite- ter med ett lågt m index och ett p index > 1 ( i några fall upp till 5 eller mer) också vara användbara. 3. För väldigt stora m index, kan antingen avståndet från den voluminösa långsträckta lasten till kavitetens periferi vara stor, vilket resulterar i en ökad san- nolikhet för att andra oönskade moder exciteras - eller vara liten, då det radiella avtagandet blir så obetydligt att oönskade dielektriska ytvågor inträffar på lasten. I vardera av dessa fall finns en begränsning uppåt för m. 4. Multipla rnikrovågsmatningar är önskvärda i stora system för att undvika att allt- för hög energi flyter genom vardera matningsstruktur vilket kan orsaka överhett- ning och en ökad risk för gnistbildriing, i synnerhet om en använd dielektrisk an- tenn blir kontaminerad. Det är sedan typiskt önskvärt att lokalisera dessa mat- ningar på avstånd från varandra i ett tvärsnittsplan av kaviteten av l80° (två dia- metrala rader) eller l20° (tre rader). För att detta skall vara möjligt och för att ge möjligheten för enkla arrangemang för minskning av störningar mellan mätningar- na, måste m index företrädesvis vara delbart med 2 respektive 3.

Den första punkten i ovannämnda lista kan kvantifieras genom användning av om- fattande tabeller över nollstâllen för derivatan för Besselfunktionen, vilka firms till- gängliga i rnikrovågsteknilclitteraturen. Med hänsyn till den första punkten är slut- satsen att värden på m runt 9 till 1 l och 20 till 23 skall undvikas.

Lägre värden på m än 8 och 6 är inte lämpliga med låga p index med avseende på punkterna 1 och 2.

Det lägsta rimliga och möjliga m index år 4, men p index måste då vara större än 1, till exempel 5, 6 eller 7.

Ett högt men möjligt m, med hänsyn till punkterna 3 och 4, är m=30, i beroende av uppdelningen av energizonerna i omkretsriktningen. Detta kan vara det högsta praktiskt användbara m index, och resultera i en tankcylinderdiameter på ungefär 1280 mm vid 2450 MHz. Andra lämpliga mvârden är 24, 18, 16, 15, 14, 12 och 8. 10 15 20 25 30 521 315 Resonansfrekvensen fR för kaviteten med TEm.;n;p moden beräknas med hjälp av följande kända ekvation: C ff* xfnnflfflf (EKVATION 1) 211m h där oo är ljushastigheten, a radien för kaviteten, h dess höjd, mnp mod index och xflnn det nzte nollstället för Besselfunktionsderivatan J 'm (icpa)=0. Som ett exempel med m= 18 (vilket motsvarar Jäm;1=20, 144) blir korrektionen för en kavitet med en diameter på 785 mm och en längd på 1000 mm för p= 1 ungefär 4 MHz (resonans- frekvensen blir 2453 MHZ för p= 1, jämfört med den axiella cut-off frekvensen 2449 MHz, motsvarande för p= 0). I ett annat exempel är kavitetens diameter för 2450 MHz resonans för TEm: 1:1 moden i en 610 mm lång kavitet ungefär 208 mm, men om istället p=7 blir den 610 mm långa kaviteten 315 mm i diameter för 2450MHz resonans. Denna större diameter medger att en last som har en diameter på 100 mm eller större kan användas och kommer typiskt att skapa interna resonansfe- nomen, emedan den direkta kopplingen till lasten från antennen är mycket låg.

En fackman inom området inser nu att det är möjligt att konstruera en långsträckt kavitet med konstant diameter och med separat energisatta axiella zoner med olika m index. Detta åstadkommes genom att ha ett högt p indexi kombination med ett lågt m index i en del, och ett lägre p index i kombination med ett högre m index i en annan del.

Fininställningen av systemen för samma resonansfrekvens sker genom att förändra deras längder. Det finns också ett behov att reducera mikrovågskopplingen mellan sektionerna i axiell riktning. Detta kommer att diskuteras senare. Ett kombinerat system av detta slag kan åstadkomma en förbättrad uppvårmningsj ämnhet av las- ter, vilka transporteras axiellt genom kaviteten, eftersom fältmönstren är olika och kompletterar varandra. System av detta slag år mest användbara då m index har ett lågt värde av 4 till 6, med lastdiametrar på ungefär X0 eller mindre.

Om p index år litet, behövs endast små justeringar av värdena erhållna från Bessel- funktionens nolltabeller för att kompensera för detta. Korrigeringen beror också på 10 15 20 de axiella dimensionerna av systemet. Typiska cylindriska kavitetsdiametrar för utvalda m index blir då det som anges i tabell 1. m Resonans diameter i mm fir kaviteter vid index 2450 MHz, med små p index 6 295 8 380 12 540 14 630 15 670 18 790 24 1040 30 1270 Tabell 1 Det lämpliga radiella avståndet från kavitetsvåggen till lasten har också studerats.

Ett avstånd ned till 80 mm (vid 2450 MHz) kan fungera för mindre index, och un- gefär 150 mm behövs för de största index, om det inte fmns några ytterligare mod- styrande medel (dessa kommer att diskuteras nedan; de är emellertid redan inklu- derade i figurerna 1 och 2); dessa medel är anordnade så att de inte stör ytvalv- modmönstret. Lämpliga minimiavstånd beror också på den geometriska formen för individuella laster, och deras dielektricitetskonstant. Exempel kommer att ges ned- all.

Det skall också noteras att diametrarna i tabell 1 skall multipliceras med 2450/9l5= 2,68 för 9 15 MHz system. Också avstånden mellan vägg och last kan multipliceras med samma siffror. Som exempel för 9 15 MHz, för den föredragna m= 18 moden blir tankkavitetsdiametern 2120 mm, och för m=30 moden blir tank- kavitetsdiametern 3400 mm. För andra driftsfrekvenser använda i några länder, såsom 896 och 918 MHz, används motsvarande kvoter.

En föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till figurerna. 10 15 20 25 30 521315 Figur 1 visar en förenklad illustration av ett rriikrovågsuppvärmningssystem ornfat- tande en långsträckt cylindrisk metallkavitet 2 avsedd för att uppvârma en volumi- nös långsträckt last (inte visad i figur 1). Systemet omfattar mikrovågsmatningsme- del 4 anordnade för att generera en enkehnod av den cirkulåra typen TEmm, inuti kaviteten för att uppvärma den långstråckta lasten, varvid periferi index m är åt- minstone 6, det radiella index n=1 och det axiella index p är lika med eller mindre än3.

Periferi index m är företrädesvis delbart med 2 eller 3 och föredragna vården för m år 6, 8, 12, 14, 15, 18, 24 eller 30; se tabell 1. l figurerna visas också modstyrmedel 8 i formen av metallplattor anordnade i en radiell riktning med avseende på den långstråckta kaviteten, galvaniskt fixerade till innerytan längs nämnda kavitet och löpande längs huvudaxeln av nämnda kavitet.

Modstyrmedlet kommer att diskuteras ytterligare nedan.

Enligt en ytterligare utföringsfonn av föreliggande uppfinning är vågstyrplattor 12 anordnade för att öka lastfyllningsfaktorn. Plattorna löper i kavitetens axiella rikt- ning. Företrâdesvis är fyra metallplattor anordnade såsom illustreras i figur 2. Två av metallplattorna 12 kan också ses i figur 5.

I figur 1 visas också modbegränsande medel 14 i formen av en uppsättning radiellt inåtriktade, symmetriskt placerade metallstavar anordnade på innerytan av den långsträckta kaviteten och i samma tvârsnittsplan av kaviteten, varvid varje upp- sättning omfattar 2m antal metallstavar. Anledningen att anordna dessa metallsta- var kommer att diskuteras nedan.

I enlighet med en föredragen utföringsforrn, vilket visas till exempel i figur 1, har kaviteten l cirkulärt eller ett väsentligen cirkulårt tvärsnitt.

Om optimala tiyckmotstående egenskaper är av största vikt är ett cirkulärt tvär- snitt att föredra. Om emellertid begränsningen för kaviteten fokuseras på skadliga 10 15 20 25 30 521515 10 eller giftiga eller brandfarliga gaser, och lastgeometri är svår eller omöjlig att modifi- era, kan elliptiskt formade kaviteter vara att föredra.

En huvudsaklig fördel med att anordna mikrovågsmatningen där ellipskurvaturen är som störst (vid ändpunkterna för huvudaxeln) är att modfältet är snabbare avta- gande mot kavitetens mitt därifrån, så att fälten som direkt härrör från antenner mot den voluminösa långsträckta lasten signifikant reduceras. Modfältet avtar i mindre omfattning inåt där kavitetskurvaturen är som minst (vid den kortare ax- eln), vilket resulterar i en fördelaktig, mera effektiv koppling till lasten i detta områ- de. En voluminös långsträckt last med elliptiskt eller rektangulärt tvärsnitt kan så- ledes uppvärmas mera jämnt i en elliptisk kavitet. I grunden härrör detta från den ytterligare frihet man har beträffande valet av en parameter (excentriciteten) för att bättre anpassa en last med speciell tvärsnittsgeometri och dielektriska egenskaper.

De flesta av de möjliga kännetecknen för den cirkulära kavitetsutformningen i en- lighet med uppfinningen bibehålls emellertid; endast moder m som är delbara med 2 är intressanta eftersom tre axiella/ radiella plattor inte kan användas.

Analytiska beräkningar av dimensionerna för kaviteten kräver att man använder Mathieu funktioner. Det är då mycket lättare att använda elektromagnetisk model- lering med till exempel kommersiellt tillgänglig mjukvara. Som ett exempel kan väl- digt jämn uppvärmning av en centrerad lång rektangulär voluminös långsträckt last med ett tvärsnitt på 250xl5O mm och dielektricitetskonstant 4-j 1 erhålles vid 2460 MHz i en enkelmatad (vid änden av huvudaxeln) kavitet med en huvudaxel som är 800 mm, en kortare axel 400 mm och längden (eller sektionens längd, se nedan) av 500 mm, men utan andra metallföremål / plattor. Moden hade då periferiindex m= 1 4.

Således, vid användning av ett elliptiskt tvärsnitt för kaviteten är de två matningar- na i samma elliptiska plan anordnade vid ändarna av huvudaxeln och m index är jämnt och två motstående metallplattor är anordnade vid den kortare axelns änd- punkter. 10 15 20 25 30 521315 ll Mindre fördelaktigt, men fortfarande möjligt och inom ramen för patentkraven, är att ha ett rektangulärt hexagonalt tvärsnitt för kaviteten. Generellt är varje regel- bunden polygon med sex eller flera sidor en möjlig tvärsnittsform för kaviteten.

En unik egenskap för ytvalvmoder som används här är att frånvaron av kurvform i den axiella riktningen gör det möjligt att bibehålla moder med ett väldigt lågt p in- dex också i långa kaviteter. En annan anledning till att detta är möjligt är den svaga kopplingen av kavitetsmoden till lasten, och det faktum att både det radiellt inåtgå- ende fältet och lasten är induktiva, så att resonansfrekvensbandbredden kan vara relativt liten (i 10 MHz eller mindre, för system utformade med ett förhållandevis stort avstånd från kavitetens cylindriska väg till lasten) och också relativt oberoende av lasten och dess dielektricitetskonstant. Som ett exempel för TE18;1;1 fallet vid 2450 MHz är det lätt att åstadkomma en 1000 mm lång kavitet (h=1000 mm) efter- som en väldigt stor del av modfåltenergin är just vid kavitetens cylindriska vägg, blir den axiella styrningen väldigt effektiv med användning av relativt små metall- stavar 14.

Valet av axiella avstånd mellan metallstavplanen (i fall där mer än ett plan år an- ordnat) kommer således att bestämmas med hjälp av föreliggande faktorer: 0 Energiflödesdensiteten mot lasten; en hög energi per antenn, två eller tre i varje antennplan istället för en enda, eller ett kortare avstånd mellan stavplanen, ensamt eller i kombination, ger en högre energiflödesdensitet.

I Stabiliteten och tydligheten för modfåltrnönstret; ett väldigt kort avstånd mellan stavplanen ger en ofördelaktigt hög pna/ h term för att bestämma resonansfre- kvensen, se ekvation 1, genom att flera störrnoder med andra m och p index blir alltför nåra, och kommer också att resultera i en ökande och mindre förutsägbar crosstalk mellan axiellt närliggande antenner på grund av samma fenomen och också på grund av direktkopplingseifekter mellan antennema- ett väldigt långt avstånd mellan stavplanen kommer att orsaka modinstabilitetsproblem om mik- rovågsegenskaperna för lasten varierar mycket under processen, vilket förvärras 10 15 20 25 30 521515 12 av de näraliggande resonansfrekvensema för närliggande p värden på grund av det stora hvärdet (d.v.s. den stora resonansvolymen).

I de föredragna utföringsformerna med stora m index, väljs den axiella längden h för regionen, där den studerade moden existerar, att ligga inom kavitetsdiametem 2a inom en faktor av ungefär 2, men måste vara åtminstone runt 27t0. Ett exempel på detta har getts tidigare för TE (18;1;l) moden vid 2450 MHz (KO w 122 mm), dia- metern = 790 mm, och längden h= 1000 mm, eller 800 mm i figur 1. Ett annat ex- empel har också getts tidigare: för TE (4;1;7) moden vid 2450 MHz; kavitetsdiame- tern är 315 mm och längden 6 10 mm. Multipla matningsplatser vid olika axiella positioner kan användas vilket kommer att diskuteras senare. Den totala kavitets- längden L består då av många h vilka kan vara lika eller olika. Som ett exempel är L-zhi Pig. 1.

Matningsmedlet 4 omfattar åtminstone en dielektrisk vågledarkropp, företrädesvis en homogen kropp, som fortsätter radiellt inåt i kaviteten och utgör där en dielekt- risk antenn.

Dielektriska antenner kan anordnas i rader (indikerade med streckade linjer 6 i fi- gur 1) längs huvudaxeln för kaviteten där varje rad omfattar ett antal antenner pla- cerade på avstånd från varandra. Typiskt, och när lika stor energidensitet önskas för lika delar, är avståndet mellan närliggande antennplan lika stor. Det är natur- ligtvis möjligt om andra energidensitetsmönster önskas att anordna antennplanen för varje valfritt avstånd från varandra. I utföringsformen visad i figur 1 är två di- elektriska antenner anordnade i varje rad.

Moden i den dielektriska kroppen är TE normal mode, där huvud E vektom är rik- tad i perifeririktrringen för den långsträckta cylindriska kaviteten.

Tvärsnittet för den dielektriska kroppen är cirkulärt, och moden är i detta fall en TEU mod, eller om tvärsnittet för den dielektriska kroppen är rektangulärt blir mo- den då en TEm mod. 10 15 20 25 30 521315 13 I fallet där den dielektriska kroppen har ett cirkulårt tvärsnitt och matas i 2450 MHz ISM bandet och är tillverkad av aluminiumoxid är den föredragna ytterdiame- tern ungefär 28 mm.

I fallet då den dielektriska kroppen har ett rektangulärt tvärsnitt och matas i 2450 MHz ISM bandet och tillverkad av aluminiumoxid blir motsvarande våglângdsbe- stämrnande dimension ungefär 25 mm.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning används en dielekt- risk vägledare som är tillverkad av till exempel aluminiumoxid (alumina), med en yttre metallisering, eller monterad i och fyller fullständigt ut en tub av rostfritt stål.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen används en utskjutanden del av staven in i tankkaviteten som en antenn för mikrovägsexcitering av tankens kavitet.

Detta är en enkel, skrovlig, icke korroderande matning som dessutom, på grund av den ”mjuka” icke metalliska vågledarantennsüukturen, reducerar risken för gnist- bildning. Vid änden vänd mot generatorn matas änden på den dielektriska staven direkt med en standardrektangulär TE10 vågledare in i vilken staven sticker in.

Figur 2 visar en tvärsnittsvy av kaviteten där antennerna är anordnade i enlighet med en första föredragen utföringsforrn. I denna utföringsform är två dielektriska antenner 4 anordnade vid mikrovàgsmatriingspunkter i positionerna 0° och 180° i tvärsnittsplan av den längsträckta kaviteten.

I figur 2 visas också (också i figur 1) de två modstyrande medel 8 i form av metall- plattor anordnade i en radiell riktning med avseende på den långsträckta kaviteten och galvaniskt fixerade till innerytan längs nämnda kavitet vid positionerna 90° och 270° och löpande längst huvudaxeln av kaviteten. Modstyrmedlen kommer ytterli- gare att beskrivas nedan.

Figur 3 visar en tvärsnittsvy av kaviteten där antennerna 4 âr anordnade i enlighet med en annan föredragen utföringsform. I denna utföringsform är tre dielektriska l0 15 20 25 30 521 315 14 antenner anordnade vid rnikrovägsmatriingspunkterna i 0°, l20° och 240° positio- ner i ett tvärsnittsplan av den långsträckta kaviteten.

I figur 3 visas också tre modstyrrnedel 8 i form av metallplattor anordnade i en ra- diell riktning med avseende på den långsträckta kaviteten och galvaniskt fixerade till innerytan längs nämnda kaviteten vid positionerna 60°, 180° och 300° och lö- pande längs huvudaxeln för kaviteten. Systemet är avsett, enligt en ytterligare utfö- ringsform, för uppvärmning av en voluminös långsträckt lastsamrnansâttning (10 i figur 2) med ett väsentligen kvadratiskt tvärsnitt, och omfattar 4 vågstyrande me- tallplattor 12 löpande längs huvudaxeln för kaviteten varvid varje metallplatta har en platt del och en böjd del. Dessa vågstyrande metallplattor kommer att ytterligare diskuteras nedan.

Nedanför följer en beskrivning av en föredragen utföringsfonn av det modstyrande medlet med hänvisningsbeteckning 8.

Relativt enkla medel kan användas för att stabilisera fälten med diametralt placera- de mätningar (jämnt). Ett exempel med m=l8 visas i figurerna 1 och 2 (i 3D och axiella vyer). Kaviteten är för matning med 2450MHz; dess totala längd är 2x8OO mm och dess diameter är 790 mm.

Mikrovägsmatningsantennen är något förenklad i figuren, med hänvisning till det stora systemet, till ett kvadratiskt tvärsektionsblock av alumina med sidor som är 25 mm vilket nämnts tidigare, och sticker 24 mm in i den cylindxiska kaviteten.

Två diametralt placerade plattor visas i figurerna 1 och 2. Dessa är ungefär 100 mm långa i den radiella riktningen och stör därför inte mekaniskt inläggandet av lasten.

Det är av intresse att använda anordningar som är så små som möjligt och som är så enkla som möjligt att montera för axiell begränsning av moden. I många fall an- vänds en stor tankkavitet med en horisontell axel. Då vätskor eller kondensering förekommer i processen i kavitetstanken är det inte lämpligt att montera antenner- na vid dess botten. Det är därför föredraget att montera antennernai horisontella positioner längs tankens axel, och sedan montera de periferimodbegänsande radi- 10 15 20 25 30 521 515 15 ella plattorna 8 i vertikala positioner. Eftersom dessa plattor inte behöver vara full- ständigt fastsvetsade längs deras hela längd utan kan i stället ha svetsfogar på ett avstånd från varandra som är mindre än en fjärdedel av längden av fria rymdens våglängd (d.v.s. ungefär 30 mm vid 2450 MHz; 80 mm vid 915 MHz), blir det inga problem med spolning och rengöring.

Figur 4 är en tvärsnittsvy av kaviteten i enlighet med den första föredragna utfö- ringsformen av föreliggande uppfinning. I denna figur har den voluminösa långsträckta lasten 10 en cirkulär tvärsnittsform. Figuren visar det axiellt riktade H fältet 16 i det centrala tvärsnittsplanet (d.v.s. planet som innehåller antennerna) vilket erhållits vid rnikrovågsmodellering. Moden uppvisar resonans endast längs halva kavitetens periferi, och är således väldigt effektivt begränsad av de radiella plattorna.

Man kan tydligt se att moden är TEwmp moden, eftersom det finns 18 ”fälttoppar” i figur 4. Det finns i stort sett inget axiellt E fält, som det enligt definitionen skulle finnas för TE moden. Dessutom finns det nästan endast ett axiellt H fält, eftersom p index är lågt. Endast den vänstra antennen är energisatt i figur 4. De radiel- la/ axiella plattorna reducerar effektivt modfältstyrkan för kaviteten i den motståen- de halvan av kaviteten, och ger en väldigt effektiv begränsning av cross talk mellan motstående antenner. F älten i lasten bestäms också av interna och externa lastre- sonansfenomen, såväl som av interna infångade ytvågor om lasten består av ett fler- tal delar i ett lämpligt mönster, till exempel som i figur 2.

Trots isoleringen av antennen som diskuterats ovan, identifieras också en väldigt signifikant uppvärmning av lasten i zonen till höger om nivån för de radiella plattorna 8. Användningen av ytvågeffekter för att åstadkomma detta är en ytterligare fördel med föreliggande uppfinning. Ytvågor av det slag som med avsikt används här är av ett så kallat infångat längsgående sektionsmagnetiskt slag (longi- tudinal section magnetic, LSM). Moderna infångas mellan närliggande huvudsakliga platta ytor för de individuella lastdelarna, vilket är fallet i figur 2 med långa parallella träplankor. Ett huvudsakligt tecken för sådana moder är deras frånvaro av H fält som är vinkelrätt riktade mot den huvudsakliga ytan för lastdelarna. Ett annat huvudsakligt kännetecken är att det så kallade absorptionsavståndet da blir 10 15 20 25 30 521 315 16 mycket längre än mträngrxingsdjupet dp för lastsubstansen som sådan. Dessutom beror dessa vågkarakteristika starkt på lastdelens dielektricitetskonstant och avståndet mellan lastdelarna. Teorin och utövandet av sådana moder är relativt in- trikat men välkänt. Ett exempel med kvalitativa och kvantitativa data för mikro- vågsuppvärmning presenteras i den vetenskapliga tidskriftsartikeln i Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy (J MPEE), 1994, Vol 29 nr. 3, sid. 161-170, "Confined modes between a lossy slab load and a metal plane as determi- ned by a waveguide trough modeF, av Risman, P.O. Generellt ger, vid 2450 MHz, ett litet avstånd såsom 10 mm mellan närliggande lastdelar ett kort da, medan ett av- stånd som närmar sig X0 / 2 kommer att ge oiörutsägbara resultat och kan också reducera fyllnadsfaktorn alltför mycket.

Det är viktigt att den externa fältpolarisationen är lämplig för excitering av LSM moderna och varje direkt strålning från antennerna på ett effektivt sätt konverteras till LSM moder i lastsammanslutningen. Antennens E fält skall vara vinkelrätt mot de huvudsakliga planen för lastsammanslutningen mellan vilka LSM utbredning önskas; detta åstadkommes med den utformning som visas i relevanta figurer i denna beskrivning.

Som ett exempel illustrerat i figur 2 erhålles goda resultat vid 2450 MHz med 25 mm tjocka trâplankor staplade nära tillsammans (och på detta sättet formar konti- nuerliga stora ytareor) med 16 mm luftavstånd mellan ”nivåerna” och med en di- elektricitetskonstant på 6-jO,35. Inträngningsdjupet i trä dp är då 143 mm, men absorptionsavståndet d., (där ungefär 37% av uppvärmningsintensiteten fortfarande föreligger) överstiger 300 mm. Således kan man genom att lagra lastdelar såsom beskrivits åstadkomma goda resultat beträffande uppvärmningen vid väldigt stora lastsammansättningar. Till exempel med användning av kaviteten med 790 mm diameter i exemplet som diskuteras här medges bra uppvärmning genom hela sta- peln av lastdelar med en total diameter som överstiger 400 mm.

Som kortfattat angivits ovan innehåller en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning modbegränsande medel 14 anordnade i formen av en uppsättning me- tallstavar. Dessa stavar kan ses i figur 1. Totalt 2m stavar är arrangerade i samma tvärsnittsplan av kaviteten. De har i det illustrerade exemplet en diameter på 10 10 15 20 25 30 35 521315 17 mm och en längd av 30 mm, och begränsar effektivt moden så att cross talk mellan axiellt närliggande mikrovågsmatningar blir försumbar.

En huvudsaklig anledning för behovet av axiell modbegränsning är ett typiskt behov av att anpassa systemet till lastens storlek, tankens kapacitet och tillgängliga mik- rovågsgeneratoreffekter. Även om principerna enligt uppfmningen medger en axiell tanklängd som överstiger längden av 20 våglängder i fritt rum under bibehållande av endast en stabil, dominerande TE,,,_-;_-1 mod med de högsta m värden som diskute- rats här, skulle sådana system kräva en ganska hög effekt som skall matas genom de (enda) två mikrovågsantennerna, eftersom det finns en väsentlig lastmassa som skall värmas upp. Det finns således en önskan att begränsa energiflödet genom de individuella matningsantennerna vilket kan begränsa den praktiska totala axiella längden L, vilken är summan av alla h.

En annan anledning till att använda axiella modbegränsande medel 14 är ett behov att begränsa cross talk mellan antennerna i systemen där det axiella avståndet mel- lan antennerna har orts ganska kort, för att tillåta en överlag högre mikrovågs- energidensitet i lasten. Om cirkulatorer används för alla generatorer kommer den väldigt lilla antennstorleken i förhållande till tankkavitetsytan typiskt att åstad- komma en insignifikant låg cross talk energi så att i stort sett ingen energi förloras på grund av ömsesidig antennkoppling. Om cirkulatorer inte används i högenergi- generatorsystem är typiskt ett energiflöde till en antenn från alla andra av mindre än 1% av den totala energin en acceptabel gräns. Därför måste cross talk mellan närliggande antenner vara signifikant lägre än detta, vilket gör att modbegränsande medel behövs.

Såsom diskuterats med avseende på de axiella plattorna 8 för periferimodbegräs- ning, skall inte de axiella modbegränsande medlen interferera med spolning och rengöring eller geometriskt med lasten själv.

De speciella ytvalvmoderna som används här har en fältenergikoncentration längs den kurvformade kavitetsytan. De bidrar därför själv till en effektiv begränsning också till den axiella riktningen med relativt små metalliska objekt på den kurvfor- made ytan. Eftersom vågen som skall kontrolleras är en resonant stående våg i pe- rifeririktningen, är det tillräckligt att ”stoppa” den endast på vissa platser, vilket 10 15 20 25 30 521315 18 visas i figur l, d.v.s på totalt 2m symmetriskt fördelade platser. Instângningen av valvytmodresonansmönstret i perifcririktningen sker med antennen eller antenner- na och några radiella plattor, med maximal väggström vid dessa. Positionen för me- tallstavarna skall således vara vid samma vinkelpositioner som antennaxeln och någon radiell metallplatta. I fallet när moder med olika m index används i en kavitet med oförändrad diameter, är tekniken att använda 2m stavar inte längre möjlig. I stället måste stavar placerade närmare varandra eller mera kontinuerliga cirkulära ringar fastsvetsade på kavitetsväggen användas.

Det axiella avståndet mellan det vertikala planet genom antennpositíonema och metallstavarnas positioner och ändväggarna (se nedan) för kaviteten är samma i det lägsta ordningens fall som använder metallstavar, visad i figur l, och har två an- tennplan. Den axiella längden mellan stavplanet och ändväggen är då det (h) där det axiella indexet är tillämpbart. Till exempel, om p=l finns halva sty-rvåglängden mellan dessa plan. När det finns ett flertal stavplan, har dessa normalt samma av- stånd mellan sig som två gånger avståndet mellan antennplanet och ändplanet, vil- ket är fallet i figur 1.

Det är av största betydelse att åstadkomma den största möjliga fyllnadsfaktorn, vilken definieras som förhållandet mellan lastvolymen och kavitetens volym. De speciella moder enligt föreliggande uppfmning är utmärkta för att åstadkomma en väldigt stor fyllnadsfaktor jämfört med andra kavitetsmoder, eftersom de bestäm- mande fältmönstren koncentreras till en relativt smal zon endast längst periferin av kaviteten.

I några tillämpningar kan lastens tvärsnittsgeometri vara cirkulär, vilket kan åstadkomma den största möjliga fyllnadsfaktorn. Det fmns då endast en intressant region med avseende på oönskad uppvärmning: i närheten av matningsantennen.

Det har visat sig att skärmning genom en platt eller kurvformad metallplatta paral- leH med kavitetsväggen och placerad på ett visst avstånd radiellt inåt mot kavitets- axcln i normala fall inte är lämplig, eftersom modojärrmheter då är svåra att undvi- ka. Därför blir, som till exempel för TE18_-1_-1 moden, med ett avstånd på ungefär 1,3 - X0 från kavitetsväggen vid matningsantennen till den mest närliggande delen av lasten, typiskt nödvändig. Detta avstånd är mindre för lägre m ordningens moder. 10 15 20 25 30 521 515 19 För en last med cirkulårt tvärsnitt, blir fyllnadsfaktorn F då 36% (med användning av uttrycket [(790-2,6-7L0)/ 79O]2), under förutsättning att det finns ingen särskild lastdelsdispersion för att åstadkomma en ökad vågenergi-inträngning till de centra- la delarna av lastsammansättningen. Detta är väldigt högt jämfört med till exempel vanliga multimodkaviteter, där Ftypiskt inte överstiger 15%.

I andra tillämpningar består lasten av ett antal individuella delar såsom trâplarikor, med rektangulärt tvärsnittsgeometri. Efter geometriska överväganden ger ett i stort sett kvadratiskt tvärsnitt normalt det maximala F. Om man placerar lastkvadraten såsom i figur 2 uppnås två fördelar: 0 Ett förhållandevis större avstånd mellan lasten och matningsantennen erhålles, 0 Ett större avstånd från lasten till delningsplattan vid 90° erhålles; alternativt kan denna utsträckas radiellt för att ge en bättre reducering av cross talk.

Det föreligger emellertid ett behov att kvadrathörnen skall sträcka sig ut så långt som möjligt mot kavitetens vägg. Genom att införa axiella långa vågstyrplattor 12 såsom visas i figurerna 2 och 5 kan detta avstånd reduceras avsevärt. Denna platta stör inte den övergripande uppvärmningsjärnnheten, och skyddar lasthörnen från överexponering av mjkrovågor, orsakade av närheten till de väldigt starka ytvalv- modfälten. Längden (i det cirkulära tvärsnittet av systemet) på plattan måste bestämmas så att inga externa resonansfenomen kan exciteras runt den och störa styrande och skyddande funktioner. Den bör då typiskt bestå av en böjd platta så- som visas i figurerna 2 och 5. Plattans ändar skall företrädesvis vara lokaliserade något förbi platsen för H fältets maxima, där periferiströrnmar som inducerats i dessa är låga. Det är genom denna teknik möjligt att minska avståndet mellan plat- tan och kavitetsperiferin till mindre än en halv KO (vilket endast är 50 mm för 2450MHz kaviteten med 9790 mm i figur 2). Den resulterande fyllnadsfaktorn F kan överstiga 40%. Ett intressant tillämpningsområde för föreliggande uppfinning är, bland andra, behandling av lignocellulosa material såsom trä i massiv eller sön- derdelad form. Bearbetningen innefattar till exempel kemiska modifieringar vid höj- da temperaturer såsom acetylering eller andra sätt att bilda derivat, polymerisering och behandling med vattenlösningar, ånga/vatten eller impregnerande oljor. Ett annat exempel är att minska fuktinnehållet såsom vid torkning under kontrollerade förhållanden med avseende på tryck och temperatur. Huvudsakliga områden för bearbetningstillstånd med föreliggande uppfinning är för mikrovågsbehandling av 10 15 20 25 30 3521 315 20 laster vilka antingen behöver bearbetas vid över- eller undertryck, eller behöver in- neslutas eftersom skadliga, giftiga eller brännbara gaser kan föreligga. Satsvis be- arbetning är snarare att föredra än kontinuerlig bearbetning.

Det föreligger behov att få tillgång till kaviteten för att lägga in och ta bort last. Det åstadkommes genom dörrar i en av eller båda kavitetsändar. Det radiella metall- plattorna 8 kan då dessutom tjäna som räls för in- och uttransport av lasten eller som stöd för lasten eller dess ytterligare stödstruktur.

Det finns typiskt ett behov att begränsa rnikrovågsströmmar som går från den cy- lindriska kavitetsväggen till kavitetsdörren, i synnerhet när dörren eller dörrarna primärt är utformade med trycktätningar. Detta kan lätt åstadkommas med hjälp av ett ytterligare plan metallstavar i kaviteten, nära dörrtätningsregionen. Eftersom strömmarna induceras i stavarna, skall de befinna sig 1A Äo eller mer på avstånd från dörrtätningsregionen. På detta sätt kan lågt läckage vid dörrtätningarna åstad- kommas utan att man behöver särskilda och effektiva kapacitiva eller vågfångande rnikrovågstätningar i dörren eller dess kavitetsmatningsområde. Ledande dörrtät- ningar är inte att föredra eftersom de kan försämras genom förslitning och korro- sion. Istället kan mikrovågsabsorberande ferritremsor användas på utsidan av matningsregionen, för att reducera mikrovågsläckage till omgivningen.

Uppfmningen avser vidare en metod för upphettning av en last med ett mikrovågs- uppvärmningssystem som beskrivits ovan, varvid lasten omfattar ett flertal långsträckta lastdelar positionerade i rader med ett litet eller inget avstånd mellan närliggande lastdelar och ett avstånd mellan 7.0/ 12 och kg / 3 mellan närliggande rader så att längsgående sektionsmagnetiska (LSM) moder kan existera mellan ra- derna, där Äo är våglängden i fria rymden.

De individuella lastdelarna har företrädesvis ett väsentligen rektangulärt tvärsnitt och att utrymmet mellan lastraderna är positionerat i den radiella riktningen mot de dielektriska antennerna.

Lasten kan alternativt bestå av en enda långsträckt del med ett väsentligen cirku- lärt eller kvadratiskt tvärsnitt och i så fall med användning av ett index m på 12 521315 21 eller mindre. Lastens tvärsnitts dimensioner väljs i förhållande till dess dielektrici- tetskonstant så intern resonans erhålles vid lasten.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan beskrivna föredragna utförings- former. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas. Därför skall ovan nämnda utföringsformer inte läsas begränsande utan uppfinningen definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (28)

10 15 20 25 30 35 521 515 22 PAT EN TKRAV

1. Mikrovågsuppvärmningssystern omfattande en långsträckt cylindrisk metallkavitet (2) avsedd för uppvärmning av en långstrâckt last, kännetecknat av att nämnda system omfattar mikrovågsmatningsmedel (4) anordnade att generera en enkelmod av cirkulär typ TEm:n:p inuti nämnda kavitet för att värma upp den långsträckta lasten, varvid períferi-index heltalet m är åtminstone 4, radiella index n= 1 och axiella index p är ett heltal >0.

2. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att närnnda långsträckta last år väsentligen centrerad i nämnda kavitet.

3. Mikrovågsuppvärmníngssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda kavitet har ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt.

4. Mikrovågsuppvärrnningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att index m är delbart med 2.

5. Mikrovågsuppvärrnningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att index m är delbart med 3.

6. Mikrovågsuppvärrnningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att index m är 6, 8, 12, 14, 15, 18, 24 eller 3G.

7. Mikrovågsuppvärmningssytem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att index m är 4, 6 eller 8 och index p år större än 3.

8. Mikrovågsuppvärrnningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda matningsmedel (4) omfattar åtminstone en dielektrisk vågledarkropp som fortsätter radiellt inåt i kaviteten och utgör där en dielektrisk antenn.

9. Mikrovågsuppvärrnningssystem enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att dielektriska antenner är anordnade i en eller flera rader längs huvudaxeln för kaviteten där varje rad omfattar ett antal antenner placerade på samma avstånd från varandra. 10 15 20 25 30 521 515 23

10. Mikrovågsuppvännnmgssystem enligt krav 8 eller 9 k ä n n e t e c k - n a t av att dielektriska antennpar är anordnade vid mikrovågsmatningspunkter i positionerna 0° och 180° i tvärsektionsplan av den långsträckta kaviteten.

11. 1 1. Mikrovågsuppvårrnningssystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att två modstyrmedel (8) i formen av metallplattor är anordnade i radiell riktning med avseende på den långsträckta kaviteten och galvaniskt fixerade till innerytan längs nämnda kavitet vid position 90° och 270° och löpande längs huvudaxeln av nämnda kavitet.

12. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k - n a t av att tre dielektriska antenner är anordnade vid niikrovågsmatriingspurikter vid positionerna O°, 120° och 240° i ett tvårsnittsplan av den långsträckta kaviteten.

13. Mikrovägsuppvärrnningssystern enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av att tre modstyrmedel (8) i formen av metallplattor är anordnade i en radiell riktning med avseende på den långsträckta kaviteten och galvaniskt fixerade till innerytan längs nämnda kavitet vid positionerna 60°, 120° och 300° och löpande längs hu- vudaxeln av nämnda kavitet.

14. Mikorvågsuppvärrnningssystem enligt krav 8, k å n n et e c kn a t av att moden i den dielektriska kroppen är TE normalmod, med huvud-E-vektorn riktad i perifeririktriingen av den långsträckta cylindriska kaviteten.

15. Mikrovågsuppvärniningssystem enligt krav 8, k ä n ne t e c k n at av att tvârsnittet för den dielektriska kroppen är cirkulär, och moden är en TE11 mod.

16. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att tvärsnittet för den dielektriska kroppen är rektangulârt och moden år en TEw mod.

17. Mikrovägsuppvärmningssystem enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att den dielektriska kroppen är gjord av aluminiumoxid. 10 15 20 25 30 521 515 24

18. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t av att den dielektriska kroppen matas i 2450 MHz ISM-bandet och är ord av alumi- niumoxid och har cirkulärt tvärsnitt med en ytterdiameter på ungefär 28 mm, eller matas i 915 MHz bandet och har en ytterdiameter på ungefär 75 mm.

19. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att den dielektriska kroppen matas i 2450 MHz ISM-bandet och är ord av alumi- niumoxid och har ett rektangulärt tvärsnitt med den våglängdsbestärrimande di- mensionen på ungefär 25 mm, eller matas i 915 MHz bandet och har en motsva- rande dimension på ungefär 67 mm.

20. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en eller flera uppsättningar inåt radiellt riktade, symrnetriskt placerade mod be- gränsande metallstavar (14) är anordnade på innerytan av den långsträckta kavite- ten och i samma tvärsnittsplan av kaviteten, varvid varje uppsättning omfattar 2 m stycken metallstavar.

21. Mikrovågsuppvärmningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda system är avsett för uppvärmning av en långsträckt lastsarnmansätt- ning med väsentligen kvadratiskt tvärsnitt, och omfattar fyra styrmetallplattor (12) löpande längs huvudaxeln för kaviteten, varvid varje metallplatta har en platt del och en böjd del.

22. Mikrovågsuppvärmnirigssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda system är ägnat att uppvârma trämaterial.

23. Mikrovågsugnsuppvärmningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda kavitet omfattar dörrar i en eller båda kavitetsändarna, för införande och borttagande av last.

24. Metod för uppvärmning av en last, kårmetecknad av att uppvärmningen genomförs med ett mikrovågsuppvärmningssystem enligt något av föregående krav, varvid lasten omfattar multipla långsträckta lastdelar positionerade i rader med litet 10 15 20 521515 25 eller inget avstånd mellan närliggande lastdelar och ett avstånd på mellan X0/ 12 och ÄO/S mellan närliggande rader så att längsgående sektionsmagnetiska (LSM) moder kan existera mellan raderna, där M; är våglängden i fria rymden.

25. Metod för uppvärmning av en last enligt krav 24, kännetecknad av att nämnda lastdel har ett väsentligen rektangulärt tvärsnitt.

26. Metod för uppvärmning av en last enligt krav 25, kännetecknat av att mellanrummen mellan lastraderna är positionerade i den radiella riktningen mot den/ de elektriska antennerna.

27. Metod för uppvärmning av en last enligt krav 26, kännetecknad av att- nänmda last alternativt kan bestå av en enda långsträckt del med ett väsentligen cirkulärt eller kvadratiskt tvärsnitt.

28. Metod för uppvärmning av en last enligt krav 27, kännetecknad av an- vändning av ett index m på 12 eller mindre och att välja lastens tvärsnittsdimensio- ner i förhållande till dess dielektricitetskonstant för att åstadkomma intern reso- nans i lasten.