微波的加熱原理、熱效應與非熱效應

　　微波的加熱原理、熱效應與非熱效應

　　熱效應

　　微波加熱對生物體的熱效應是指由微波引起的生物組織或系統(tǒng)受熱而對生物體產(chǎn)生的生理影響。熱效應主要是生物體內(nèi)有極分子在微波高頻電場的作用下反復快速取向轉(zhuǎn)動而摩擦生熱；體內(nèi)離子在微波作用下振動也會將振動能量轉(zhuǎn)化為熱量；一般分子也會吸收微波能量后使熱運動能量增加。如果生物體組織吸收的微波能量較少，它可借助自身的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過血循環(huán)將吸收的微波能量(熱量)散發(fā)至全身或體外。如果微波功率很強，生物組織吸收的微波能量多于生物體所能散發(fā)的能量，則引起該部位體溫升高。局部組織溫度升高將產(chǎn)生一系列生理反應，如使局部血管擴張，并通過熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)使血循環(huán)加速，組織代謝增強，白細胞吞噬作用增強，促進病理產(chǎn)物的吸收和消散等。

　　非熱效應

　　微波的非熱效應是指除熱效應以外的其他效應，如電效應、磁效應及化學效應等。在微波電磁場的作用下，生物體內(nèi)的一些分子將會產(chǎn)生變形和振動，使細胞膜功能受到影響，使細胞膜內(nèi)外液體的電狀況發(fā)生變化，引起生物作用的改變，進而可影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。微波干擾生物電(如心電、腦電、肌電、神經(jīng)傳導電位、細胞活動膜電位等)的節(jié)律，會導致心臟活動、腦神經(jīng)活動及內(nèi)分泌活動等一系列障礙。對微波的非熱效應，人們還了解的不很多。當生物體受強功率微波照射時，熱效應是主要的(一般認為，功率密度在在10mW/cm2者多產(chǎn)生微熱效應。且頻率越高產(chǎn)生熱效應的強度越低)；長期的低功率密度(1 m W/cm2以下)微波輻射主要引起非熱效應

　　加熱原理

　　微波是頻率在300MHz到300GHz的電波，被加熱介質(zhì)物料中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻電磁場（微波）作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場的變化而變化。造成水分子的自旋運動的效應，此時微波場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使物料溫度升高，產(chǎn)生熱化等一系列物化過程而達到微波加熱干燥的目的。