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環(huán)境微波技術(shù)在應(yīng)用過程中亟待解決的問題

2014-01-18
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   短短的十幾年時間,微波輻射技術(shù)在環(huán)境工程領(lǐng)域中已經(jīng)取得了令人鼓舞的成績,其應(yīng)用前景也被廣泛看好。但是,由于環(huán)境微波技術(shù)研究屬新興的多學科交叉性綜合領(lǐng)域,相關(guān)的理論基礎(chǔ)比較復(fù)雜,所用的研究方法尚不統(tǒng)一,要深入理解和掌握這些技術(shù)具有一定的難度,在應(yīng)用過程中不可避免地存在著一些問題,使該技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制。

    1微波誘導(dǎo)氧化的作用機理研究

    環(huán)境微波處理的理論基礎(chǔ)目前多被認為是微波誘導(dǎo)氧化作用機理,一般描述為:將高強度短脈沖微波聚焦到某些含有“敏化劑”(如鐵磁金屬)的固體催化劑床表面上,由于金屬表面的金屬點位與微波輻射能的強烈相互作用,微波輻射能被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,從而使某些表面點位選擇性地被很快加熱至很高溫度。盡管反應(yīng)器中的任何試劑都不會被微波直接加熱,但當它們與受激發(fā)的表面點位接觸時卻可發(fā)生反應(yīng)。問題是這些“熱點”是如何產(chǎn)生的,它們與傳統(tǒng)加熱法產(chǎn)生的“熱點”有什么不同。微波參與的過程目前多被理解為是一種熱過程,而在實際應(yīng)用中,有些過程不僅僅是熱能解決的。那么,這些過程中究竟有沒有某種非熱效應(yīng)存在,迄今為止,有關(guān)非熱效應(yīng)存在的論據(jù)都因微波場中的溫度測量的不確定性而受到質(zhì)疑。

    2微波場中溫度的測量

    微波輻射技術(shù)在環(huán)境工程中的很多應(yīng)用都是基于其熱效應(yīng),因此,測量或者計算微波場中的溫度顯得特別重要。有很多人試圖建立各種數(shù)學模型來計算微波場中的溫度,但由于微波場中的溫度尚無大家認可的方法進行精確測量,這些模型均無法加以驗證。微波加熱與物質(zhì)的介電性質(zhì)有著密切的聯(lián)系,物質(zhì)的介電性質(zhì)又與其形狀、組成、體積和濕度等多種因素有關(guān),這些因素都有可能較大程度地影響著微波場中的溫度分布,因此微波場中溫度的測量方面研究是一項亟待解決工作。

    3微波設(shè)備的安全防護

    隨著微波輻射技術(shù)的開發(fā)和廣泛應(yīng)用,微波輻射的空間強度和接觸微波輻射的人數(shù)逐漸增加,微波輻射對人體健康的影響已為人們所關(guān)注。研究表明,如果微波輻射量控制適當,可對人體產(chǎn)生良好的刺激作用,在醫(yī)療上可作為治療疾病的一種手段。但是,過量的微波輻射對人的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、晶狀體和視網(wǎng)膜等器官有一定的損害。因此,在設(shè)計、制造和使用微波設(shè)備時,應(yīng)注意微波泄漏的安全防護,以保證操作人員的人身安全。

   

 

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