电磁波与食品相关应用

把一块塑料和羊毛摩擦在一起会产生静电，可以吸引或排斥小纸片。我们可以假设带电的塑料可以在周围空间产生电场变化。如果特定空间中存在电荷，则该空间会受到这些电荷的干扰。在这个空间里有一个电场。这些电荷产生电场。磁场是由移动的电荷或随时间变化的电场产生的场；电场和磁场一起产生电磁场。射频（Rf）和微波（Mo）技术是“内生”或“体积”加热技术，即在整个产品体积内有均匀的体积热产生。与食品应用中使用的传统热处理系统不同，基于通过传导、常规或辐射将热量从外表面传递到内表面，Mo或Rf加热是一种将电磁辐射形式的能量直接转换为物质热能的机制。如前所述，微波炉使用一种叫做磁控管以很高的频率振荡电子束；它发射电磁波，其波长通常约12厘米长，频率为2450兆赫。在Mo应用中使用这个频率，因为水在2450兆赫的全容量下吸收更多的电磁能量，所以含有水的食物会迅速加热。分子会迅速地与电场对齐，并围绕其轴线振荡。振荡粒子产生相当大的分子间摩擦，从而产生热量。一条经验法则指出，非电离电磁波（如射频和钼）可以穿透固体表面，穿透深度大约相当于其波长的1/10。结果表明，钼更适合加工厚度略大于1厘米的产品。因此，用钼加热较厚物体的可能性取决于通过传导和常规系统（典型的传统加热系统）将热量从外层传递到核心的能力。为了避免有限的穿透深度和无法快速均匀地加热超过几厘米的物体，有时使用较低的工作频率，例如915兆赫（波长约33厘米，穿透深度约3-5厘米）；然而，在许多国家，这些频率只有在完全屏蔽微波辐射后才能使用。这只能在半连续或不连续系统上实现，完全封闭，或在不符合现有国际法规的情况下，进一步经过特别授权。

能量传递和均匀加热

除了钼热处理由于熔深有限而产生的不均匀性外，另一个导致处理后产品加热不均匀的原因是能量从源头传递的机制：发生器。在工业和家用电器中，墨波一般是由磁控管然后通过“波导”传输到所谓的空腔，在那里放置待处理的产品。传导到空腔的能量可以是“准时”的，并被击中它的产物吸收，可以是直接的，也可以是间接的（通过反射金属空腔上的反射波）。Mo能量实际上随机地击中产品，这取决于它在空腔中的位置和几何形状。为了避免这种不便，通常产品是保持移动（通过旋转休息或输送机）和波搅拌器使用。尽管如此，能量传递不能用统计上的精确性来控制，处理结果不均匀，温度也会受到影响。

发电机功率输出

这个巨电子实现产生微波的特点是输出功率为几千瓦（通常在2450兆赫时为1至3千瓦）。因此，虽然微波技术是非常有竞争力的小家电由于一个单一的低成本磁控管大规模生产所能达到的规模经济，在工业层面上使用这项技术在工厂建设和成本方面是无利可图的，因为它需要极高的功率。要求很高，负担也很重，综合管理了大量的工作磁控管特别是考虑到准确调整输送功率所需的条件（可变时间开关或调制馈电装置）。

效率和能耗

虽然射频发生器的理论能量性能磁控管由于微波设备中的能量传递方法和能量反射系统，它们的总能量性能范围约为50-55%。

电磁场发射与安全

由于波长减小，微波特别具有“侵蚀性”，难以屏蔽：大于约1/10波长的开口，如果没有充分保护，会产生不符合国际安全限制的电磁场发射。因此，微波设备必须完全用金属封闭，甚至检查窗也必须用细金属网充分屏蔽。在连续工业过程中，工厂必须配备交替关闭的双门或等效的金属网屏蔽系统，以防止外部环境和微波腔通过产品进料门和出口门直接通信。另一种选择是，很长的屏蔽开口可以与微波能量反射和吸收系统一起使用，以便将发射降低到可接受的水平；然而，它们的有效性在所有运行条件下都是无法预见的。