Projektni rad iz fizike na temu: „Mikrotalasno zračenje. Njegova upotreba u mikrotalasnim pećnicama. Komparativna analiza peći različitih proizvođača. Šteta mikrotalasne pećnice: mikrotalasna radijacija

AT okruženje postoji mnogo različitih elektromagnetnih talasa, koji uključuju mikrotalasno zračenje. Ovaj frekvencijski opseg se nalazi između radio talasa i IR čestice spektra.

Pošto je dužina ovog opsega prilično mala, talasna dužina ovog fenomena je od 30 cm do 1 mm.

Da biste razumjeli obrazovanje, svojstva i opseg ove pojave u našim životima i kako ona utječe na nas, trebali biste pročitati ovaj članak.

U prirodi postoje prirodni izvori mikrovalnog zračenja, na primjer, Sunce i drugi objekti koji žive u svemiru, čije je zračenje doprinijelo razvoju civilizacije.

Pored njih, brzi razvoj moderne tehnologije omogućio je i korištenje umjetnih izvora:

  • Radarska i radio-navigacijska oprema;
  • Posuđe za satelitsku TV;
  • Mikrovalne pećnice, mobilne komunikacije.

Prema rezultatima istraživanja, dokazano je da mikrotalasno zračenje nema jonizujuće dejstvo koje može dovesti do mutacije hromozoma.

Budući da su ionizirane molekule nepovoljne čestice, u budućnosti ćelije ljudskog tijela mogu dobiti neprirodan, defektan izgled. Međutim, ne biste trebali pretpostaviti da su potpuno sigurni za ljude.

Nakon provedenog istraživanja, bilo je moguće otkriti da mikrovalovi, dolaskom na površinu kože, ljudska tkiva u određenoj mjeri apsorbiraju energiju zračenja. Kao rezultat toga, visokofrekventne struje dolaze u pobuđeno stanje i zagrijavaju tijelo.

Kao rezultat toga, cirkulacija krvi je znatno poboljšana. Ako je takvo zračenje utjecalo samo na malo lokalno područje, tada je moguće osigurati trenutno isključenje toplinske izloženosti iz zagrijanog područja kože. Ako je došlo do opće izloženosti, to se ne može učiniti, pa se smatra najnesigurnijim.

Zahvaljujući cirkulaciji krvi obezbeđuje se efekat hlađenja, i to u onim organima gde je najmanje krvni sudovi, poraz će biti najopasniji. Prije svega, to se tiče očnog sočiva. Zbog termičkog izlaganja može se zamutiti i potpuno urušiti, što se kasnije ne može ispraviti bez hirurške intervencije.

Najveća apsorpciona svojstva imaju tkiva sa većim kapacitetom krvi, limfe i sluzokože.

Dakle, uz njihov poraz, možete primijetiti:

  • Disfunkcija štitne žlijezde;
  • Kršenje metaboličkih procesa i procesa adaptacije;
  • Kršenja mentalno stanje- Depresija izazvana pokušajima samoubistva.

Mikrovalno zračenje ima kumulativno svojstvo. Na primjer, nakon zračenja, neko vrijeme se ništa ne događa, a zatim se s vremenom mogu pojaviti patologije. U početku se osećaju u vidu glavobolje, umora, nemirnog sna, visok krvni pritisak bol u predelu srca.

BITAN! Ako će mikrovalna pećnica jako dugo utjecati na ljudsko tijelo, to može doprinijeti nepovratnim posljedicama koje su gore navedene. Dakle, možemo reći da ovo zračenje negativno utječe na ljudski organizam, a dokazano je da im je u mlađoj dobi ljudski organizam podložniji.

Ovaj fenomen se može manifestirati na različite načine, ovisno o:

  • Raspon mikrovalnog izvora i intenzitet izlaganja;
  • Vrijeme zračenja;
  • Mikrovalne dužine;
  • Kontinuirano ili impulsno zračenje;
  • Karakteristike okoline;
  • Fizičko i zdravstveno stanje tijela za određeni period.

S obzirom na ove faktore, nameće se zaključak da izlaganje mikrotalasnim zracima treba izbegavati. Da bi se nekako smanjio njihov utjecaj, dovoljno je ograničiti vrijeme kontakta s kućanskim aparatima koji emituju mikrovalne pećnice.

Što se tiče ljudi koji specifične karakteristike profesije su prisiljene kontaktirati sa sličnim fenomenom, postoje posebna sredstva zaštite: opća i pojedinačna.

Da biste se brzo i efikasno zaštitili od izvora mikrotalasnog zračenja, trebalo bi da preduzmete sledeće mere:

  • Smanjite zračenje;
  • Promjena smjera zračenja;
  • Smanjite vrijeme ekspozicije izvora;
  • Kontrolirajte uređaje s mikrovalnom pećnicom na velikoj udaljenosti;
  • Nosite zaštitnu odjeću.

U većoj mjeri zaštitni ekrani rade na principu refleksije i apsorpcije zračenja, pa se dijele na reflektirajuće i apsorbirajuće.

Prvi su izrađeni od metala umotanog u lim, mrežicu i tkaninu sa metaliziranom površinom. Zbog raznovrsnosti ovakvih ekrana, možete odabrati onaj koji odgovara vašem konkretnom slučaju.

U zaključku teme zaštitnih dodataka, vrijedi istaknuti ličnu zaštitnu opremu, a to je kombinezon koji može reflektirati mikrovalne zrake. U prisustvu kombinezona može se izbjeći zračenje od 100 do 1000 puta.

Gore navedeno Negativan uticaj mikrotalasno zračenje ukazuje čitaocu da može izazvati opasna, Negativne posljedice u interakciji sa našim tijelom.

Ipak, postoji i koncept da se pod uticajem takvog zračenja stanje organizma poboljšava i unutrašnje organe osoba. Ovo sugerira da mikrovalno zračenje na neki način ima blagotvoran učinak na ljudski organizam.

Zahvaljujući specijalnoj opremi, preko aparata za generisanje, prodire u ljudsko tijelo do određene dubine, zagrijava tkiva i cijelo tijelo, što izaziva mnoge pozitivne reakcije.

BITAN! Mikrotalasno zračenje počelo je da se istražuje prije nekoliko decenija. Nakon tog vremena otkriveno je da su njihovi prirodni efekti bezopasni za ljudski organizam. Ako se poštuju ispravni uvjeti rada uređaja sa mikrovalnim zračenjem, takvo zračenje ne može donijeti veliku štetu, jer postoje brojni mitovi.

Androsova Ekaterina

I. Mikrotalasno zračenje (malo teorije).

II. Ljudski uticaj.

III. Praktična upotreba mikrotalasno zračenje. mikrotalasne rerne.

1. Šta je mikrotalasna pećnica?

2. Istorija stvaranja.

3. Uređaj.

4. Princip rada mikrotalasne pećnice.

5. Glavne karakteristike:

a. Power;

b. Unutarnji premaz;

c. Roštilj (njegove vrste);

d. Konvekcija;

IV. Istraživački dio projekta.

1. Komparativna analiza.

2. Socijalna anketa.

v. Zaključci.

Skinuti:

Pregled:

Projektni rad

u fizici

na temu:

“Mikrotalasno zračenje.
Njegova upotreba u mikrotalasnim pećnicama.
Komparativna analiza peći različitih proizvođača»

Učenici 11. razreda

GOU SOSH " Moose Island» №368

Androsova Ekaterina

Nastavnik - voditelj projekta:

Žitomirska Zinaida Borisovna

februar 2010

mikrotalasno zračenje.

Infracrveno zračenje- elektromagnetno zračenje koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljive svjetlosti (sa talasnom dužinomλ = 0,74 µm) i mikrovalno zračenje (λ ~ 1-2 mm).

mikrotalasno zračenje, mikrotalasno zračenje(Mikrotalasno zračenje) - elektromagnetno zračenje koje uključuje centimetrske i milimetarske radio talase (od 30 cm - frekvencija 1 GHz do 1 mm - 300 GHz). Mikrovalno zračenje visokog intenziteta koristi se za beskontaktno zagrijavanje tijela, na primjer, u svakodnevnom životu i za termičku obradu metala u mikrotalasnim pećnicama, kao i za radar. Mikrovalno zračenje niskog intenziteta koristi se u komunikacijskoj opremi, uglavnom prenosivoj (voki-tokiji, Mobiteli najnovije generacije, WiFi uređaji).

Infracrveno zračenje se naziva i "toplinsko" zračenje, jer sva tijela, čvrsta i tečna, zagrijana na određenu temperaturu, zrače energiju u infracrvenom spektru. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Spektar zračenja apsolutno crnog tijela na relativno niskim (do nekoliko hiljada Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom rasponu.

IR (infracrvene) diode i fotodiode se široko koriste u daljinskim upravljačima, sistemima automatizacije, sigurnosnim sistemima itd. Infracrveni emiteri se koriste u industriji za sušenje lakiranih površina. Infracrvena metoda sušenja ima značajne prednosti u odnosu na tradicionalnu, konvekcijsku metodu. Prije svega, ovo je, naravno, ekonomski efekat. Brzina i energija potrošena tokom infracrvenog sušenja je manja od istih pokazatelja za tradicionalne metode. pozitivno nuspojava također je sterilizacija prehrambenih proizvoda, povećavajući otpornost na koroziju površina prekrivenih bojama. Nedostatak je znatno veća neujednačenost grijanja, što u nizu tehnološkim procesima potpuno neprihvatljivo. Značajka upotrebe infracrvenog zračenja u prehrambenoj industriji je mogućnost prodora elektromagnetnog talasa u kapilarno-porozne proizvode kao što su žitarice, žitarice, brašno itd. do dubine do 7 mm. Ova vrijednost ovisi o prirodi površine, strukturi, svojstvima materijala i frekvencijskom odzivu zračenja. Elektromagnetski talas određenog frekventnog opsega ima ne samo termički, već i biološki efekat na proizvod, pomaže da se ubrzaju biohemijske transformacije u biološkim polimerima (škrob, protein, lipidi).

Izloženost ljudi mikrotalasnom zračenju

Akumulirani eksperimentalni materijal omogućava podjelu svih efekata mikrovalnog zračenja na živa bića u 2 velike klase: toplinske i netermalne. Toplotni efekat u biološkom objektu se uočava kada je ozračen poljem sa gustinom fluksa snage većom od 10 mW/cm2, a zagrijavanje tkiva u ovom slučaju prelazi 0,1 C, u suprotnom se opaža netoplinski efekat. Ako su procesi koji se odvijaju pod uticajem mikrotalasnih elektromagnetnih polja velike snage dobili teorijski opis koji se dobro slaže sa eksperimentalnim podacima, onda su procesi koji nastaju pod uticajem zračenja niskog intenziteta teorijski slabo proučavani. Ne postoje čak ni hipoteze o fizičkim mehanizmima uticaja elektromagnetnih studija niskog intenziteta na biološke objekte. različitim nivoima razvoj od jednoćelijski organizam i završavajući sa osobom, iako se razmatraju odvojeni pristupi rješavanju ovog problema.

Mikrotalasno zračenje može uticati na ponašanje, osećanja, misli osobe;
Djeluje na biostruje frekvencije od 1 do 35 Hz. Kao rezultat toga, dolazi do kršenja percepcije stvarnosti, povećanja i smanjenja tonusa, umora, mučnine i glavobolja; moguća je potpuna sterilizacija instinktivne sfere, kao i oštećenje srca, mozga i centralnog nervnog sistema.

ELEKTROMAGNETNA ZRAČENJA RADIO-FREKVENCIJSKOG OPSEGA (EMR RF).

SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96 Maksimalni dozvoljeni nivoi gustine energetskog toka u frekvencijskom opsegu od 300 MHz - 300 GHz, u zavisnosti od trajanja izlaganja - 0,1 mW po kvadratnom centimetru, a kada su izloženi 10 minuta ili manje, daljinski upravljač - 1 mW po kvadratnom centimetru.

Praktična primjena mikrovalnog zračenja. mikrotalasne rerne

Mikrovalna pećnica je kućni električni aparat namijenjen za brzo kuhanje ili brzo zagrijavanje hrane, kao i za odmrzavanje hrane uz pomoć radio valova.

Istorija stvaranja

Američki inženjer Percy Spencer primijetio je sposobnost mikrovalnog zračenja da zagrijava hranu dok je radio u Raytheonu. Raytheon ), bavi se proizvodnjom opreme za radare. Prema legendi, kada je eksperimentisao sa drugim magnetronom, Spencer je primetio da mu se komad čokolade u džepu otopio. Prema drugoj verziji, primijetio je da se sendvič postavljen na uključen magnetron zagrijao.

Patent za mikrotalasnu pećnicu izdat je 1946. godine. Prvu mikrovalnu pećnicu napravio je Rytheon i dizajnirana je za brzo industrijsko kuhanje. Njegova visina bila je približno jednaka ljudskoj visini, težina - 340 kg, snaga - 3 kW, što je otprilike dvostruko više od snage moderne kućne mikrovalne pećnice. Ova peć je koštala oko 3.000 dolara. Koristio se uglavnom u vojničkim menzama i menzama vojnih bolnica.

Prvu masovno proizvedenu kućnu mikrotalasnu pećnicu objavila je japanska kompanija Sharp 1962. godine. U početku je potražnja za novim proizvodom bila niska.

U SSSR-u je mikrotalasne pećnice proizvodila tvornica ZIL.

Uređaj za mikrotalasnu pećnicu.

Glavne komponente:

  1. mikrovalni izvor;
  2. magnetron;
  3. magnetron visokonaponsko napajanje;
  4. upravljački krug;
  5. talasovod za prenos mikrotalasa od magnetrona do komore;
  6. metalna komora u kojoj mikrotalasno zračenje i gde se stavlja hrana, sa metalizovanim vratima;
  7. pomoćni elementi;
  8. rotirajući sto u komori;
  9. sigurnosne šeme („lockouts”);
  10. ventilator koji hladi magnetron i duva kroz komoru kako bi uklonio gasove koji nastaju tokom kuvanja.

Princip rada

Magnetron pretvara električnu energiju u visokofrekventno električno polje koje uzrokuje kretanje molekula vode, što dovodi do zagrijavanja proizvoda. Magnetron, stvarajući električno polje, usmjerava ga duž valovoda u radnu komoru, u kojoj se nalazi proizvod koji sadrži vodu (voda je dipol, jer se molekula vode sastoji od pozitivnih i negativnih naboja). Uticaj spoljašnjeg električno polje na proizvodu dovodi do činjenice da se dipoli počinju polarizirati, tj. dipoli počinju da se rotiraju. Kada se dipoli rotiraju, nastaju sile trenja koje se pretvaraju u toplinu. Budući da se polarizacija dipola događa po cijeloj zapremini proizvoda, što uzrokuje njegovo zagrijavanje, ova vrsta zagrijavanja se naziva i volumetrijska. Mikrovalno grijanje se naziva i mikrovalno, što znači kratku dužinu elektromagnetnih valova.

Karakteristike mikrotalasnih pećnica

Snaga.

  1. Korisna ili efektivna snaga mikrovalna pecnica, što je važno za podgrijavanje, kuvanje i odmrzavanje jeSnaga mikrovalne pećnice i snaga roštilja. Po pravilu, snaga mikrovalne pećnice je proporcionalna zapremini komore: data snaga mikrovalne pećnice i roštilja bi trebala biti dovoljna za količinu hrane koja se može staviti u datu mikrovalnu pećnicu u odgovarajućim režimima. Uobičajeno, možemo pretpostaviti da što je veća snaga mikrovalne pećnice, to je brže zagrijavanje i kuhanje hrane.
  2. Maksimalna potrošnja energije- električna energija, na koju takođe treba obratiti pažnju, jer potrošnja električne energije može biti prilično velika (posebno za velike mikrotalasne pećnice sa roštiljom i konvekcijom). Poznavanje maksimalne potrošnje energije potrebno je ne samo za procjenu količine potrošene električne energije, već i za provjeru mogućnosti povezivanja na dostupne utičnice (u nekim mikrovalnim pećnicama maksimalna potrošnja energije doseže 3100 W).

Unutrašnji premazi

Zidovi radne komore mikrovalne pećnice imaju poseban premaz. Trenutno postoje tri glavne opcije: premaz od emajla, specijalni premazi i premaz od nehrđajućeg čelika.

  1. Izdržljiva završna obrada emajla, glatka i laka za čišćenje, nalazi se u mnogim mikrotalasnim pećnicama.
  2. Specijalni premazi, koje su razvili proizvođači mikrovalnih pećnica, su napredni premazi koji su još otporniji na oštećenja i intenzivnu toplinu te se lakše čiste od konvencionalnog emajla. Specijalni ili napredni premazi uključuju LG-jev "antibakterijski premaz" i Samsungov "biokeramički premaz".
  3. Obloga od nerđajućeg čelika- izuzetno otporna na visoke temperature i oštećenja, posebno pouzdana i izdržljiva, a izgleda i vrlo elegantno. Prevlaka od nerđajućeg čelika se obično koristi u mikrotalasnim pećnicama na žaru ili konvekcijom koje imaju mnogo postavki visoke temperature. U pravilu su to peći visoke cjenovne kategorije, s prekrasnim vanjskim i unutarnjim dizajnom. Međutim, treba napomenuti da održavanje takvog premaza čistim zahtijeva određeni napor i korištenje posebnih sredstava za čišćenje.

Roštilj

TENO roštilj. spolja podsjeća na crnu metalnu cijev sa grijaćim elementom iznutra, smještenom u gornjem dijelu radne komore. Mnoge mikrovalne pećnice opremljene su takozvanim "pokretnim" grijaćim elementom (TEH), koji se može pomicati i postavljati okomito ili koso (pod kutom), osiguravajući grijanje ne odozgo, već sa strane.
Roštilj s pokretnim grijaćim elementima je posebno praktičan za korištenje i pruža dodatne funkcije za pečenje u režimu roštilja (na primjer, u nekim modelima možete pržiti piletinu vertikalni položaj). Osim toga, unutrašnja komora mikrovalne pećnice s pomičnim grijaćim elementom za grijanje je lakše i praktičnije za pranje (kao i sam roštilj).

Kvarcni kvarcni roštilj koji se nalazi na vrhu mikrotalasne pećnice, i predstavlja cevasti kvarcni element iza metalne rešetke.

Za razliku od grila sa grijaćim elementima, kvarcni roštilj ne zauzima prostor u radnoj komori.

Snaga kvarcnog roštilja je obično manja od roštilja s grijaćim elementom, mikrovalne pećnice s kvarcnim roštiljem troše manje električne energije.

Kvarcne gril pećnice peku se nježnije i ravnomjernije, međutim, roštilj sa grijaćim elementom može pružiti intenzivniji rad ("agresivnije" grijanje).

Postoji mišljenje da je kvarcni roštilj lakše održavati čistim (sakriven je u gornjem dijelu komore iza rešetke i teže se zaprlja). Međutim, primjećujemo da s vremenom dolazi do prskanja masti itd. i dalje mogu na njega, i više ga neće biti moguće jednostavno oprati, poput grijaćeg elementa za roštilj. U tome nema ništa posebno strašno (prskanje masti i drugih zagađivača jednostavno će izgorjeti s površine kvarcnog roštilja).

Konvekcija

Mikrovalne pećnice s konvekcijom opremljene su prstenastim grijaćim elementom i ugrađenim ventilatorom (obično smještenim na stražnjem zidu, u nekim slučajevima i na vrhu), koji ravnomjerno raspoređuje zagrijani zrak unutar komore. Zahvaljujući konvekciji, proizvodi se peku i prže, a u takvoj pećnici možete peći pite, peći piletinu, dinstati meso itd.

Istraživački dio projekta

Komparativna analiza mikrovalnih pećnica različitih proizvođača
Rezultati društvenog istraživanja

uporedna tabela

model

Veličina
(cm)

Int. Zapremina (l)

Snaga mikrotalasa (W)

Int. premazivanje

roštilj

Konvekcija

Tip kontrole

Prosječna cijena (rub.)

Panasonic
NN-CS596SZPE

32*53*50

1000

nehrđajući čelik čelika

Kvarc

tu je

elektron.

13990

Hyundai H-MW3120

33*45*26

akril

br

br

mehanički

2320

Bork MW IEI 5618 SI

46*26*31

nehrđajući čelik čelika

br

br

elektron.

(sat)

5990

Bosch HMT 72M420

28*46*32

emajl

br

br

Mehanički

3100

Daewoo KOR-4115 A

44*24*34

akrilni emajl

br

br

Mehanički

1600

LG MH-6388PRFB

51*30*45

emajl

Kvarc

br

elektron.

5310

Panasonic NN-GD366W

28*48*36

emajl

Kvarc

br

senzorni

3310

Samsung PG838R-SB

49×28×40

Biokera mich. emajl

Super Grill-2

br

senzorni

5350

Samsung CE-1160R

31*52*54

Bio keramika

grijaći element

tu je

elektron.

7600

Sprovedeno je socijalno istraživanje među srednjoškolcima.

1. Imate li mikrotalasnu pećnicu?

2. Koja firma? Koji model?

3. Šta je snaga? Ostale karakteristike?

4. Znate li sigurnosna pravila za rukovanje mikrovalnom pećnicom? Da li ih pratite?

5. Kako koristite mikrotalasnu pećnicu?

6. Vaš recept.

Mjere opreza za mikrovalnu pećnicu.

  1. Mikrovalno zračenje ne može prodrijeti u metalne predmete, tako da ne možete kuhati hranu u metalnom posuđu. Ako je metalno posuđe zatvoreno, tada se zračenje uopće ne apsorbira i pećnica može pokvariti. U otvorenoj metalnoj posudi kuhanje je u principu moguće, ali je njegova efikasnost za red veličine manja (jer zračenje ne prodire sa svih strana). Osim toga, mogu se pojaviti varnice u blizini oštrih rubova metalnih predmeta.
  2. Nepoželjno je stavljati posuđe s metalnim premazom („zlatni rub“) u mikrovalnu pećnicu - tanak sloj metala ima visoku otpornost i vrlo je vruć vrtložnim strujama, što može uništiti posuđe u tom području prskanje metala. Istovremeno, metalni predmeti bez oštrih ivica, napravljeni od debelog metala, relativno su sigurni u mikrotalasnoj pećnici.
  3. Nemojte kuhati u tečnosti u mikrotalasnoj pećnici u hermetički zatvorenim posudama i cijelim ptičjim jajima – zbog jakog isparavanja vode u njima eksplodiraju.
  4. Opasno je zagrijavanje vode u mikrovalnoj pećnici, jer se može pregrijati, odnosno zagrijati iznad tačke ključanja. Pregrijana tečnost tada može vrlo naglo i u neočekivanom trenutku ključati. Ovo se ne odnosi samo na destilovanu vodu, već i na svaku vodu koja sadrži malo suspendovanih čvrstih materija. Što je unutrašnja površina posude za vodu glatkija i ravnomernija, to je rizik veći. Ako posuda ima uski vrat, onda postoji velika vjerovatnoća da će se u trenutku kada ključanje počne izliti pregrijana voda i izgorjeti vaše ruke.

ZAKLJUČCI

Mikrovalne pećnice imaju široku primjenu u svakodnevnom životu, ali neki kupci mikrovalnih pećnica ne znaju kako da rukuju mikrovalnim pećnicama. To može dovesti do negativnih posljedica (visoka doza zračenja, požar, itd.)

Glavne karakteristike mikrotalasnih pećnica:

  1. Power;
  2. Prisutnost roštilja (grijni element / kvarc);
  3. Prisustvo konvekcije;
  4. Unutrašnji premaz.

Najpopularnije su mikrovalne pećnice Samsung i Panasonic snage 800 W, sa roštiljem, koje koštaju oko 4000-5000 rubalja.

mikrotalasno polje

mikrotalasna polja, mikrotalasna polja


Spojeno ili odvojeno? Pravopisni rječnik-priručnik. - M.: Ruski jezik. B. Z. Bukchina, L. P. Kakalutskaya. 1998 .

Pogledajte šta je "mikrotalasno polje" u drugim rječnicima:

    Postoji, broj sinonima: 1 polje (76) ASIS rečnik sinonima. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima

    mikrotalasno polje- mikrotalasno polje / le, mikrotalasno polje / ... spojeno. Odvojeno. Kroz crticu.

    prag magnetnog mikrotalasnog polja- Vrijednost amplitude intenziteta varijable magnetsko polje u magnetskom materijalu, iznad kojeg komponente tenzora magnetske permeabilnosti zavise od amplitude naizmjeničnog magnetnog polja. [GOST 19693 74] Predmeti magnetni materijali ...

    Oranica, livada, proplanak, kukuruzište; pozadina, ravnica, stepa. Na otvorenom polju, u širokom prostranstvu. Slikanje pozadine. Polja šešira, polja (ivice, rubovi) knjige. Vidi arenu, rub, mjesto. jedno polje bobica ... Rečnik ruskih sinonima i izraza sličnih po značenju. pod… … Rečnik sinonima

    GOST 23769-79: Elektronski uređaji i uređaji za zaštitu mikrotalasa. Termini, definicije i slova- Terminologija GOST 23769 79: Elektronski uređaji i uređaji za zaštitu mikrotalasa. Termini, definicije i slovne oznake original dokumenta: 39. π vrsta vibracija Ndp. Antifazni način oscilovanja Vrsta oscilovanja u kojoj se visokofrekventni naponi ...

    mikrovalni vakuum uređaj- EWP mikrotalasna pećnica Elektronski mikrotalasni uređaj u kojem elektromagnetno mikrotalasno polje stupa u interakciju sa tokovima elektrona ili sa talasima elektronskog toka koji se širi u vakuumu ili sa razređenim gasom koji ispunjava uređaj. [GOST 23769 79] Predmeti uređaji ... Priručnik tehničkog prevodioca

    Elektrovakumski mikrotalasni uređaj- 2. Elektrovakuum uređaj mikrovalna EVP mikrovalna Vakumska cijev Elektronski mikrovalni uređaj u kojem elektromagnetno mikrovalno polje stupa u interakciju s elektronskim tokovima ili s valovima elektronskog toka koji se širi u vakuumu ili puni uređaj ... ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

    Mikrotalasni aktivni rezonator- 132. Mikrotalasna aktivna šupljina Aktivna šupljina Mikrotalasna šupljina u kojoj je mikrotalasno polje u interakciji sa radnim protokom elektrona Izvor: GOST 23769 79: Mikrotalasni elektronski uređaji i zaštitni uređaji. Termini, definicije i slovne oznake... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

    Pasivni mikrotalasni rezonator- 134. Pasivna mikrotalasna šupljina Pasivna šupljina Mikrotalasna šupljina u kojoj mikrotalasno polje nije u interakciji sa radnim protokom elektrona Izvor: GOST 23769 79: Mikrotalasni elektronski uređaji i zaštitni uređaji. Termini, definicije i slovne oznake... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

    aktivni mikrotalasni rezonator- Mikrotalasni rezonator, u kojem mikrotalasno polje stupa u interakciju sa radnim protokom elektrona. [GOST 23769 79] Teme Zaštitni uređaji i uređaji Mikrotalasna Uopštavajući pojmovi Strukturni elementi EN aktivna šupljina … Priručnik tehničkog prevodioca

Knjige

  • Elektrodinamika gustih elektronskih snopova u plazmi, Kuzelev M.V. Razmatraju se elektromagnetna svojstva gustih elektronskih snopova u vezi sa problemima transporta energije, njihovog opuštanja u plazmi, pojačanja i stvaranja elektromagnetnog zračenja u…

Kakav je uticaj mikrotalasnog elektromagnetnog polja

Mikrovalni opseg radio talasa obuhvata deci-, centi- i milimetarske talase sa frekvencijom oscilovanja od 0,3-3000 MHz, 3-30,000 MHz i 30-300,000 MHz, respektivno. Biološki efekat radio talasa svih opsega je kvalitativno sličan, ali sa povećanjem frekvencije oscilacija, njegov efekat se povećava.

Patogeneza (šta se dešava?) tokom izlaganja mikrotalasnom elektromagnetnom polju

U patogenezi poremećaja vodeću ulogu ima nervni sistem, koji je povezan kako sa direktnim delovanjem mikrotalasnog polja na njegove delove, tako i sa refleksnim uticajima preko receptorskih polja. Kao mehanizam djelovanja pretpostavlja se kršenje sinaptičkog prijenosa ekscitacije.

Higijenski standardi predviđaju maksimalni intenzitet mikrotalasnog polja na radnim mestima u rasponu od 10-100 μW po 1 cm2 u sekundi pri dugotrajna izloženost polja (od 2 do 8 sati dnevno). U slučaju određenog prekoračenja ovih normi, primećuje se tzv. netermički (specifični) efekat mikrotalasnog polja sa razvojem u telu uglavnom funkcionalnih promena, međutim oni su skloni kumulaciji pri višekratnom izlaganju. mikrotalasno polje. Zračenje visokog intenziteta, počevši od 10 μW po 1 cm? u sekundi, već daje "termički" efekat i kao rezultat toga dovodi do pregrijavanja uz razvoj strukturnih promjena, posebno u nervnom sistemu, endokrinim žlijezdama i očnom sočivu. Reverzibilne promjene u ovim organima moguće su pri intenzitetu mikrovalnog polja od 10-7-5 μW/cm2 u sekundi.

Mikrotalasno polje nastaje tokom rada elektronskih radio uređaja, kao što su radarske stanice (RLS). Održavanje opreme za zračenje je zauzeto veliki broj osobe koje, kršeći sigurnosne propise, mogu biti izložene mikrovalnom zračenju. Osobe koje nisu povezane s radom na radarskoj stanici također mogu biti izložene zračenju. To je zbog činjenice da je snaga modernih radara vrlo velika i da se zračenje može širiti na znatnu udaljenost.

Biološki efekat mikrotalasnog polja zavisi od intenziteta, vremena ekspozicije, talasne dužine, ozračenog organa, inicijalnog funkcionalno stanje organizam. Istovremeno, pored toplotnog efekta, kada se pod uticajem zračenja registruje porast telesne temperature u organima i tkivima, javlja se i netermički efekat, pri čemu se ne primećuje registrovano povećanje temperature, međutim fiziološke promjene prisutni u organizmu.

Klinički, termički efekat se manifestuje u nemir, povišena tjelesna temperatura, kratak dah, ubrzan rad srca, pojačan krvni pritisak, pojačano lučenje pljuvačke itd.

Pod uticajem mikrotalasnog polja niskog intenziteta (netermalnog), koji ne prelazi utvrđene maksimalno dozvoljene nivoe izloženosti (ne više od 10 μW / cm? tokom radnog dana, 100 μW / cm? tokom 2 sata i 1000 μW / cm? tokom 15 -20 min uz upotrebu zaštitnih naočara), dolazi do funkcionalnih promjena nervni sistem različitog stepena ekspresije. Kod ponovljenih ponovljenih ekspozicija može se uočiti akumulacija efekta.

Simptomi Izloženost mikrotalasnom elektromagnetnom polju

Neurološki poremećaji se izražavaju u povećanom umoru, smanjenju performansi, glavobolji, vrtoglavici, poremećajima spavanja (pospanost, nesanica, nemiran san sa snovima), razdražljivosti, opštoj slabosti, prekomerno znojenje, crvenilo u glavi, ponekad slabljenje pamćenja. Kod posebno značajnih uticaja ponekad se bilježe tremor, nesvjestica, strahovi, halucinacije.

Uz ove promjene uočavaju se kardiovaskularni poremećaji tipa neurocirkulatorne distonije: bolovi u predjelu srca, otežano disanje, posebno pri vježbanju, lupanje srca, "blijedi" srca. Objektivno izražena hipotenzija, prigušeni srčani tonovi, ponekad sistolni šum na vrhu.

Kod nesistematskog izlaganja niskog intenziteta, sindrom izlaganja mikrovalnoj pećnici može se najprije pojaviti postepeno: javlja se lagana malaksalost, umor, češće do kraja radnog dana, ponekad otežano disanje pri fizičkom naporu, nelagoda u predjelu srca. Prema jačini simptoma hroničnog izlaganja mikrotalasima tokom njegovog toka, mogu se razlikovati tri stadijuma.

AT prva faza ne postoje izraziti fenomeni astenije i neurocirkulatorne distonije, ali postoje odvojene tegobe; sa prestankom zračenja sve ove promjene prolaze relativno brzo.

Druga faza karakteriziraju prilično izraziti, uporniji poremećaji, koji su također reverzibilni.

Treća faza je izuzetno rijetka: halucinacije, strahovi, nesvjestica, slabost, senzorni poremećaji perifernog tipa, simptomi koronarna insuficijencija.

Dijagnostika Izloženost mikrotalasnom elektromagnetnom polju

Prilikom dijagnosticiranja kronične izloženosti mikrovalnoj pećnici postoje vrlo značajne poteškoće. Dijagnoza se može postaviti u slučajevima kada su manifestacije astenijskog stanja i neurocirkulatorne distonije, karakteristične za izlaganje mikrovalovima, direktno ili indirektno povezane s izlaganjem mikrovalnom polju. U ovom slučaju, intenzitet izlaganja, po pravilu, prelazi maksimalno dozvoljene nivoe.

Tretman Izloženost mikrotalasnom elektromagnetnom polju

Prvi korak je izbjegavanje daljeg izlaganja. Opći tonik i simptomatska sredstva mogu se preporučiti kao terapijski. U prvoj fazi razvoja manifestacija, ambulantno liječenje: 1-2% rastvor natrijum bromida oralno u individualnoj dozi sa kofeinom, tinktura kineske magnolije, ginseng 15-30 kapi 2 puta dnevno, dnevno intramuskularne injekcije 10 ml 10% rastvora kalcijum glukonata (10-15 injekcija po kursu).

Sa više teška kršenja(druga faza) preporučuje se bolničko liječenje. Pored ovih sredstava može se dodati 20 ml 40% rastvora glukoze sa 2 ml 5% rastvora. askorbinska kiselina(10-15 injekcija po kursu). Koriste se i subkutane injekcije strihnina, 0,5-1 ml 0,1% rastvora po injekciji, glutaminska kiselina na usta, 0,5-1 g 3 puta dnevno, hipnotici: barbital, nitrazepam noću. Preporučeni tretmani vode (kupke, tuševi).

Prevencija izlaganja mikrotalasnom elektromagnetnom polju

Kao preventivne mjere, detaljno ljekarski pregledi jednom godišnje za osobe izložene mikrotalasnoj pećnici. Gde Posebna pažnja odnosi se na stanje nervnog, kardiovaskularnog sistema, krvi i organa vida. Da biste to učinili, potrebno je uključiti specijaliste: okulistu, neurologa i terapeuta. Izvanredno ljekarski pregledi provode se uz signale problema iz zdravstvenog stanja liječnika (na primjer, pritužbe na pogoršanje dobrobiti). Ukoliko je bolesna osoba identifikovana usled izlaganja mikrotalasnoj pećnici, treba ispitati druge osobe koje rade u sličnim uslovima, po potrebi ih pregledati, a takođe organizovati proveru snage toka mikrotalasnog polja na radnom mestu.

Kojim ljekarima treba da se obratite ako ste izloženi mikrotalasnom elektromagnetnom polju

Neurolog


Promocije i posebne ponude

medicinske vijesti

20.02.2019

Glavni pedijatrijski ftiziolozi posjetili su 72. školu u Sankt Peterburgu kako bi proučili razloge zbog kojih je 11 školaraca osjećalo slabost i vrtoglavicu nakon testiranja na tuberkulozu u ponedjeljak, 18. februara

Virusi ne samo da lebde u zraku, već mogu doći i na rukohvate, sjedala i druge površine, zadržavajući svoju aktivnost. Stoga je na putovanju ili na javnim mjestima preporučljivo ne samo isključiti komunikaciju s drugim ljudima, već i izbjegavati...

Povratak dobar vid i zauvijek se oprostite od naočara i kontaktnih sočiva - san mnogih ljudi. Sada se to može brzo i sigurno pretvoriti u stvarnost. Nove prilike laserska korekcija vid se otvara potpuno beskontaktnom Femto-LASIK tehnikom.

Kozmetički preparati dizajnirani za njegu naše kože i kose možda zapravo nisu toliko sigurni kao što mislimo.

Sadržaj članka

ULTRA VISOKI FREKVENCIJSKI OPAS, frekvencijski opseg elektromagnetnog zračenja (100-300.000 miliona herca), koji se nalazi u spektru između ultra visokih televizijskih frekvencija i daleko infracrvenih frekvencija. Ovaj opseg frekvencija odgovara talasnim dužinama od 30 cm do 1 mm; stoga se naziva i opseg decimetarskih i centimetarskih talasa. U zemljama engleskog govornog područja naziva se mikrotalasni opseg; što znači da su talasne dužine veoma kratke u poređenju sa talasnim dužinama konvencionalnog emitovanja od nekoliko stotina metara.

Pošto je mikrotalasno zračenje srednje talasne dužine između svetlosnog zračenja i konvencionalnih radio talasa, ono ima neka svojstva i svetlosti i radio talasa. Na primjer, on se, poput svjetlosti, širi pravolinijski i blokiran je gotovo svim čvrstim objektima. Slično kao i svjetlost, fokusira se, širi se kao snop i reflektira. Mnoge radarske antene i drugi mikrotalasni uređaji su, takoreći, uvećane verzije optičkih elemenata kao što su ogledala i sočiva.

Istovremeno, mikrotalasno zračenje je slično radio emisiji po tome što se generiše sličnim metodama. Mikrovalno zračenje je primenljivo na klasičnu teoriju radio talasa, a može se koristiti i kao sredstvo komunikacije, na istim principima. Ali zbog viših frekvencija, pruža više mogućnosti za prijenos informacija, što omogućava povećanje efikasnosti komunikacije. Na primjer, jedan mikrovalni snop može istovremeno nositi nekoliko stotina telefonski razgovori. Sličnost mikrotalasnog zračenja sa svetlošću i povećana gustoća informacija koje ono nosi ispostavilo se kao veoma korisno za radar i druga područja tehnologije.

PRIMENA MIKROTALASNOG ZRAČENJA

Radar.

Talas decimetar-centimetar ostao je stvar čisto naučne radoznalosti sve do izbijanja Drugog svetskog rata, kada je postojala hitna potreba za novim i efikasnim elektronskim alatom za rano otkrivanje. Tek tada su počela intenzivna istraživanja mikrovalnog radara, iako je njegova fundamentalna mogućnost demonstrirana još 1923. godine u Laboratoriju za istraživanje mornarice SAD-a. Suština radara je da se kratki, intenzivni impulsi mikrovalnog zračenja emituju u svemir, a zatim se dio tog zračenja bilježi, vraćajući se sa željenog udaljenog objekta - broda ili aviona.

Veza.

Mikrotalasni radio talasi se široko koriste u komunikacijskoj tehnologiji. Pored raznih vojnih radio sistema, postoje brojne komercijalne mikrotalasne veze u svim zemljama svijeta. Budući da takvi radio valovi ne prate zakrivljenost zemljine površine, već se šire pravolinijski, ove komunikacijske linije se obično sastoje od relejnih stanica postavljenih na vrhovima brda ili na radio tornjevima u intervalima od cca. 50 km. Parabolične antene ili antene postavljene na tornju primaju i odašilju mikrotalasne signale. Na svakoj stanici, prije reemitovanja, signal se pojačava elektronskim pojačalom. Pošto mikrotalasno zračenje omogućava usko fokusiran prijem i prenos, prenos ne zahteva velike količine električne energije.

Iako se sistem stubova, antena, prijemnika i predajnika može činiti veoma skupim, na kraju se sve ovo više nego isplati zbog velikog informacionog kapaciteta mikrotalasnih komunikacionih kanala. Gradovi Sjedinjenih Država su međusobno povezani složenom mrežom od više od 4.000 mikrovalnih relejnih veza, formirajući komunikacijski sistem koji se proteže od jedne do druge obale oceana. Kanali ove mreže su u stanju da istovremeno emituju hiljade telefonskih razgovora i brojne televizijske programe.

Komunikacijski sateliti.

Sistem relejnih stubova neophodnih za prenos mikrotalasnog zračenja na velike udaljenosti može se, naravno, izgraditi samo na kopnu. Za interkontinentalnu komunikaciju potreban je drugačiji način prenošenja. Tu u pomoć priskaču veze. umjetni sateliti Zemlja; lansirane u geostacionarnu orbitu, mogu poslužiti kao relejne stanice za mikrovalnu komunikaciju.

Elektronski uređaj nazvan aktivni-relejni satelit prima, pojačava i reemituje mikrotalasne signale koje prenose zemaljske stanice. Prvi eksperimentalni sateliti ovog tipa (Telstar, Relay i Syncom) uspješno su izvršili reemitovanje televizijskog emitiranja s jednog kontinenta na drugi već početkom 1960-ih. Na osnovu ovog iskustva razvijeni su komercijalni interkontinentalni i domaći komunikacijski sateliti. Sateliti najnovije interkontinentalne serije Intelsat lansirani su na različite tačke geostacionarne orbite na način da njihova područja pokrivenosti, preklapajući se, pružaju usluge pretplatnicima širom svijeta. Svaki satelit Intelsat serije najnovijih modifikacija pruža korisnicima hiljade visokokvalitetnih komunikacijskih kanala za istovremeni prijenos telefonskih, televizijskih, faksimilnih signala i digitalnih podataka.

Toplinska obrada prehrambenih proizvoda.

Mikrovalno zračenje koristi se za termičku obradu prehrambenih proizvoda kod kuće iu prehrambenoj industriji. Energija koju stvaraju moćne vakuumske cijevi može se koncentrirati u maloj zapremini za visoko efikasno kuhanje proizvoda u tzv. mikrovalne ili mikrovalne pećnice, koje karakteriziraju čistoća, bešumnost i kompaktnost. Takvi uređaji se koriste u kuhinjama za avione, željezničkim vagonima-restoranima i automatima gdje je potrebna brza priprema i kuhanje hrane. Industrija takođe proizvodi kućne mikrotalasne pećnice.

Naučno istraživanje.

mikrotalasno zračenje važnu ulogu u proučavanju elektronskih svojstava čvrstih tela. Kada je takvo tijelo u magnetskom polju, slobodni elektroni u njemu počinju rotirati oko linija magnetskog polja u ravni okomitoj na smjer magnetskog polja. Frekvencija rotacije, koja se naziva ciklotron, direktno je proporcionalna jačini magnetnog polja i obrnuto proporcionalna efektivnoj masi elektrona. (Efektivna masa određuje ubrzanje elektrona pod uticajem neke sile u kristalu. Razlikuje se od mase slobodnog elektrona, koja određuje ubrzanje elektrona pod dejstvom neke sile u vakuumu. Razlika je zbog prisustva privlačnih i odbojnih sila koje djeluju na elektron u kristalu koji okružuje atome i druge elektrone.) Ako solidan, koji se nalazi u magnetskom polju, mikrovalno zračenje pada, tada se ovo zračenje snažno apsorbira kada je njegova frekvencija jednaka ciklotronskoj frekvenciji elektrona. Ovaj fenomen se naziva ciklotronska rezonanca; omogućava da se izmeri efektivna masa elektrona. Takva mjerenja su dala mnogo vrijednih informacija o elektronskim svojstvima poluprovodnika, metala i metaloida.

Mikrovalno zračenje takođe igra važnu ulogu u istraživanju svemira. Astronomi su naučili mnogo o našoj galaksiji proučavajući zračenje od 21 cm koje emituje vodonik u međuzvjezdanom prostoru. Sada je moguće izmjeriti brzinu i odrediti smjer kretanja krakova Galaksije, kao i lokaciju i gustinu područja vodoničnog plina u svemiru.

IZVORI MIKROTALASNOG ZRAČENJA

Brzi napredak u oblasti mikrotalasne tehnologije u velikoj je meri povezan sa pronalaskom posebnih elektrovakuumskih uređaja - magnetrona i klistrona, koji mogu da generišu velike količine mikrotalasna energija. Oscilator baziran na konvencionalnoj vakuum triodi koja se koristi na niske frekvencije, u mikrotalasnom opsegu je vrlo neefikasna.

Dva glavna nedostatka triode kao mikrovalnog generatora su konačno vrijeme leta elektrona i međuelektrodni kapacitet. Prvi je zbog činjenice da je elektronu potrebno neko (iako kratko) vrijeme da preleti između elektroda vakuumske cijevi. Za to vrijeme, mikrovalno polje ima vremena da promijeni svoj smjer u suprotan, tako da je i elektron prisiljen da se okrene nazad prije nego što stigne do druge elektrode. Kao rezultat toga, elektroni beskorisno vibriraju unutar lampe, ne predajući svoju energiju oscilatornom kolu vanjskog kola.

Magnetron.

U magnetronu, izumljenom u Velikoj Britaniji prije Drugog svjetskog rata, ovi nedostaci su odsutni, jer se kao osnova uzima potpuno drugačiji pristup generiranju mikrovalnog zračenja - princip rezonatora šupljine. Baš kao što cijev za organe određene veličine ima svoje akustične rezonantne frekvencije, rezonator šupljine ima vlastite elektromagnetne rezonancije. Zidovi rezonatora djeluju kao induktivnost, a prostor između njih djeluje kao kapacitivnost nekog rezonantnog kola. Dakle, rezonator šupljine je sličan paralelnom rezonantnom krugu niskofrekventnog oscilatora s odvojenim kondenzatorom i induktorom. Dimenzije rezonatora šupljine biraju se, naravno, tako da ovu kombinaciju kapacitivnost i induktivnost su odgovarali željenoj rezonantnoj mikrovalnoj frekvenciji.

Magnetron (slika 1) ima nekoliko šupljinskih rezonatora raspoređenih simetrično oko katode koja se nalazi u centru. Instrument je postavljen između polova jakog magneta. U ovom slučaju, elektroni koje emituje katoda, pod djelovanjem magnetskog polja, prisiljeni su da se kreću duž kružnih putanja. Brzina im je takva da su striktno određeno vrijeme prelaze otvorene žljebove rezonatora na periferiji. Istovremeno se odriču kinetičke energije, izazivajući oscilacije u rezonatorima. Elektroni se tada vraćaju na katodu i proces se ponavlja. Zahvaljujući takvom uređaju, vrijeme leta i međuelektrodni kapaciteti ne ometaju stvaranje mikrovalne energije.

Magnetroni se mogu napraviti velika veličina, a zatim daju snažne impulse mikrotalasne energije. Ali magnetron ima svoje nedostatke. Na primjer, rezonatori za vrlo visoke frekvencije postaju toliko mali da ih je teško proizvesti, a sam takav magnetron, zbog svoje male veličine, ne može biti dovoljno snažan. Osim toga, za magnetron je potreban teški magnet, a potrebna masa magneta raste sa povećanjem snage uređaja. Stoga snažni magnetroni nisu prikladni za instalacije u avionu.

Klystron.

Ovaj elektrovakuum uređaj, zasnovan na malo drugačijem principu, ne zahtijeva vanjsko magnetsko polje. U klistronu (slika 2), elektroni se kreću pravolinijski od katode do reflektirajuće ploče, a zatim nazad. Istovremeno prelaze otvoreni otvor rezonatora šupljine u obliku krofne. Kontrolna mreža i rezonatorske mreže grupišu elektrone u zasebne "grupe" tako da elektroni prelaze rezonatorski jaz samo u određenim trenucima. Praznine između snopova se usklađuju sa rezonantnom frekvencijom rezonatora na način da se kinetička energija elektrona prenosi na rezonator, zbog čega se u njemu uspostavljaju snažne elektromagnetne oscilacije. Ovaj proces se može uporediti sa ritmičkim ljuljanjem prvobitno nepokretnog zamaha.

Prvi klistroni su bili uređaji prilično male snage, ali su kasnije oborili sve rekorde magnetrona kao mikrovalnih generatora velike snage. Stvoreni su Klystroni koji isporučuju do 10 miliona vati snage po impulsu i do 100 hiljada vati u kontinuiranom režimu. Sistem klistrona istraživačkog linearnog akceleratora čestica isporučuje 50 miliona vati mikrotalasne snage po impulsu.

Klistroni mogu raditi na frekvencijama do 120 milijardi herca; međutim, njihova izlazna snaga u pravilu ne prelazi jedan vat. Razvijaju se varijante dizajna klistrona dizajniranih za velike izlazne snage u milimetarskom rasponu.

Klistroni mogu poslužiti i kao pojačivači mikrovalnog signala. Za ovo vam je potrebno ulazni signal nanesena na rešetke rezonatora šupljine, a zatim će se gustoća elektronskih snopova mijenjati u skladu sa ovim signalom.

Lampa putujućih talasa (TWT).

Drugi elektrovakumski uređaj za generiranje i pojačavanje elektromagnetnih valova u mikrovalnom opsegu je lampa putujućih valova. To je tanka evakuisana cijev umetnuta u magnetsku zavojnicu za fokusiranje. Unutar cijevi nalazi se zavojnica žice koja usporava. Elektronski snop prolazi duž ose spirale, a talas pojačanog signala teče duž same spirale. Prečnik, dužina i korak spirale, kao i brzina elektrona biraju se na način da elektroni daju deo svoje kinetičke energije putujućem talasu.

Radio talasi se šire brzinom svetlosti, dok je brzina elektrona u snopu mnogo manja. Međutim, budući da je mikrovalni signal prisiljen da ide u spiralu, brzina njegovog kretanja duž osi cijevi je bliska brzini snopa elektrona. Zbog toga putujući val komunicira s elektronima dovoljno dugo i pojačava se apsorbiranjem njihove energije.

Ako se na lampu ne primjenjuje vanjski signal, onda se nasumični električni šum pojačava na određenoj rezonantnoj frekvenciji i TWT putujućeg vala radi kao mikrovalni generator, a ne kao pojačalo.

Izlazna snaga TWT-a je mnogo manja od snage magnetrona i klistrona na istoj frekvenciji. Međutim, TWT-ovi se mogu podesiti preko neobično širokog frekventnog opsega i mogu poslužiti kao vrlo osjetljiva pojačala niske razine šuma. Ova kombinacija svojstava čini TWT veoma vrednim uređajem u mikrotalasnoj tehnologiji.

Ravne vakuumske triode.

Iako se kao mikrovalni generatori preferiraju klistroni i magnetroni, poboljšanja su donekle vratila važnu ulogu vakuumskih trioda, posebno kao pojačala na frekvencijama do 3 milijarde herca.

Poteškoće povezane s vremenom leta eliminiraju se zbog vrlo malih udaljenosti između elektroda. Neželjena međuelektrodna kapacitivnost je minimizirana jer su elektrode u mreži, a sve vanjske veze su napravljene na velikim prstenovima izvan lampe. Kao što je uobičajeno u mikrotalasnoj tehnologiji, koristi se rezonator sa šupljinom. Rezonator čvrsto okružuje lampu, a prstenasti konektori obezbeđuju kontakt po celom obodu rezonatora.

Gunn diodni generator.

Takav poluprovodnički mikrotalasni generator predložio je 1963. J. Gunn, zaposlenik IBM Watson Research Centra. U ovom trenutku, takvi uređaji proizvode snage reda miliwata na frekvencijama koje ne prelaze 24 milijarde herca. Ali unutar ovih granica, ima nesumnjive prednosti u odnosu na klistrone male snage.

Budući da je Gunn dioda monokristal galij arsenida, ona je u principu stabilnija i izdržljivija od klistrona, koji mora imati zagrijanu katodu da bi stvorio protok elektrona i potreban je visoki vakuum. Osim toga, Gunn dioda radi na relativno niskom naponu napajanja, dok klystron zahtijeva glomazna i skupa napajanja napona od 1000 do 5000 V.

KOMPONENTE KOLA

Koaksijalni kablovi i talasovodi.

Za prijenos elektromagnetnih valova mikrovalnog opsega ne kroz eter, već kroz metalne provodnike, posebne metode i posebno oblikovane provodnike. Obične žice koje prenose električnu energiju, pogodne za prijenos niskofrekventnih radio signala, neefikasne su na mikrovalnim frekvencijama.

Svaki komad žice ima kapacitet i induktivnost. Ovi tzv. distribuirani parametri postaju veoma važnost u mikrotalasnoj tehnologiji. Kombinacija kapacitivnosti provodnika s vlastitom induktivnošću na mikrovalnim frekvencijama igra ulogu rezonantnog kola, gotovo potpuno blokirajući prijenos. Kako je nemoguće eliminisati uticaj distribuiranih parametara u žičanim dalekovodima, potrebno je obratiti se drugim principima za prenos mikrotalasnih talasa. Ovi principi su oličeni u koaksijalnim kablovima i talasovodima.

Koaksijalni kabel se sastoji od unutrašnje žice i cilindričnog vanjskog provodnika koji ga okružuje. Razmak između njih je ispunjen plastičnim dielektrikom, kao što je teflon ili polietilen. Na prvi pogled ovo može izgledati kao par običnih žica, ali na ultra visokim frekvencijama njihova funkcija je drugačija. Mikrovalni signal uveden sa jednog kraja kabla zapravo se ne širi kroz metal provodnika, već kroz prazninu između njih ispunjenu izolacionim materijalom.

Koaksijalni kablovi dobro prenose mikrotalasne signale do nekoliko milijardi herca, ali na višim frekvencijama njihova efikasnost opada i nisu pogodni za prenos velikih snaga.

Konvencionalni kanali za prenos mikrotalasa su u obliku talasovoda. Talovod je pažljivo izrađena metalna cijev pravokutnog ili kružnog poprečnog presjeka unutar koje se širi mikrovalni signal. Jednostavno rečeno, talasovod usmjerava val, tjerajući ga da se s vremena na vrijeme odbija od zidova. Ali u stvari, širenje vala duž talasovoda je širenje oscilacija električnog i magnetskog polja vala, kao u slobodnom prostoru. Takvo širenje u talasovodu moguće je samo ako su njegove dimenzije u određenom omjeru sa frekvencijom odašiljanog signala. Zbog toga je talasovod precizno izračunat, jednako precizno obrađen i namenjen samo za uski frekventni opseg. Slabo emituje druge frekvencije ili ne emituje uopšte. Tipična distribucija električnih i magnetnih polja unutar talasovoda prikazana je na Sl. 3.

Što je veća frekvencija talasa, to manje veličine njegov odgovarajući pravougaoni talasovod; na kraju se ispostavi da su te dimenzije tako male da je njegova izrada pretjerano komplicirana i smanjena maksimalna snaga koju prenosi. Stoga je započet razvoj kružnih valovoda (kružnog poprečnog presjeka), koji mogu biti prilično veliki čak i na visokim frekvencijama mikrovalnog opsega. Upotreba kružnog talasovoda je ograničena nekim poteškoćama. Na primjer, takav valovod mora biti ravan, inače je njegova efikasnost smanjena. S druge strane, pravougaoni talasovod se lako savija, može im se dati željeni krivolinijski oblik, a to ni na koji način ne utiče na širenje signala. Radarske i druge mikrotalasne instalacije obično izgledaju kao zamršeni labirint talasovoda koji povezuju različite komponente i prenose signal s jednog uređaja na drugi unutar sistema.

čvrste komponente.

Komponente čvrstog stanja kao što su poluvodiči i ferit igraju važnu ulogu u mikrotalasnoj tehnologiji. Dakle, za detekciju, prebacivanje, ispravljanje, pretvaranje frekvencije i pojačanje mikrotalasnih signala koriste se germanijumske i silicijumske diode.

Za pojačanje se također koriste posebne diode - varikapi (sa kontroliranim kapacitetom) - u krugu koji se zove parametarsko pojačalo. Široko korištena pojačala ove vrste koriste se za pojačavanje izuzetno malih signala, jer gotovo da ne unose vlastiti šum i izobličenje.

Pojačalo za mikrovalnu pećnicu u čvrstom stanju s nizak nivo buka je takođe rubin maser. Takav maser, čije se djelovanje temelji na kvantnim mehaničkim principima, pojačava mikrovalni signal zbog prijelaza između nivoa unutrašnje energije atoma u kristalu rubina. Rubin (ili drugi odgovarajući maser materijal) je uronjen u tečni helijum tako da pojačalo radi na izuzetno niske temperature(samo nekoliko stepeni iznad apsolutne nule). Stoga je nivo termičkog šuma u krugu vrlo nizak, što maser čini pogodnim za radioastronomiju, ultraosjetljive radare i druga mjerenja u kojima se moraju detektirati i pojačati ekstremno slabi mikrovalni signali.

Feritni materijali, kao što su magnezijum željezni oksid i itrijum željezni granat, naširoko se koriste za proizvodnju mikrovalnih prekidača, filtera i cirkulatora. Feritni uređaji su kontrolirani magnetnim poljima, a slabo magnetsko polje je dovoljno da kontrolira protok snažnog mikrovalnog signala. Feritni prekidači imaju prednost u odnosu na mehaničke u tome što nema pokretnih dijelova koji bi se istrošili i prebacivanje je vrlo brzo. Na sl. 4 prikazuje tipičan feritni uređaj - cirkulator. Ponašajući se kao kružni tok, cirkulator osigurava da signal prati samo određene staze povezujući različite komponente. Cirkulatori i drugi feritni sklopni uređaji se koriste kada se više komponenti mikrotalasnog sistema povezuje na istu antenu. Na sl. 4, cirkulator ne prenosi odaslani signal do prijemnika, a primljeni signal do predajnika.

U mikrovalnoj tehnologiji koristi se i tunelska dioda - relativno nov poluvodički uređaj koji radi na frekvencijama do 10 milijardi herca. Koristi se u generatorima, pojačalima, frekventnim pretvaračima i prekidačima. Njegova radna snaga je mala, ali je to prvi poluprovodnički uređaj koji može efikasno raditi na tako visokim frekvencijama.

Antene.

Mikrovalne antene su veoma raznovrsne neobičnih oblika. Veličina antene je približno proporcionalna talasnoj dužini signala, pa su za mikrotalasni opseg sasvim prihvatljivi dizajni koji bi bili preglomazni na nižim frekvencijama.

Dizajni mnogih antena uzimaju u obzir ona svojstva mikrovalnog zračenja koja ga približavaju svjetlu. Tipični primjeri su rog antene, parabolični reflektori, metalna i dielektrična sočiva. Koriste se i spiralne i spiralne antene, često izrađene u obliku štampanih kola.

Grupe talasovoda sa prorezima mogu se rasporediti tako da se dobije željeni obrazac zračenja za izračenu energiju. Često se koriste i dipoli tipa poznatih televizijskih antena postavljenih na krovove. Takve antene često imaju identične elemente raspoređene u intervalima talasnih dužina koji povećavaju usmerenost kroz smetnje.

Mikrovalne antene su obično dizajnirane da budu izuzetno usmjerene, jer je u mnogim mikrotalasnim sistemima veoma važno da se energija prenosi i prima u tačno pravom smeru. Usmjerenost antene raste s povećanjem njenog promjera. Ali možete smanjiti antenu, zadržavajući njenu usmjerenost, ako pređete na više radne frekvencije.

Mnoge "zrcalne" antene sa paraboličnim ili sferičnim metalnim reflektorom dizajnirane su posebno za primanje izuzetno slabih signala koji dolaze, na primjer, iz međuplanetarnih svemirskih letjelica ili iz udaljenih galaksija. U Arecibu (Portoriko) nalazi se jedan od najvećih radioteleskopa sa metalnim reflektorom u obliku sfernog segmenta, čiji je prečnik 300 m. Antena ima fiksnu (“meridijansku”) osnovu; njegov prijemni radio snop kreće se po nebu zbog rotacije Zemlje. Najveća (76 m) potpuno pokretna antena nalazi se u Jodrell Bank (UK).

Novo u oblasti antena - antena sa elektronskom kontrolom usmerenosti; takvu antenu nije potrebno mehanički rotirati. Sastoji se od brojnih elemenata - vibratora, koji mogu biti elektronskim putem međusobno povezane na različite načine i na taj način osiguravaju osjetljivost "antenskog niza" u bilo kojem željenom smjeru.