DE1029963B - Einrichtung zur Einstrahlung von Mikrowellenenergie in dielektrische Koerper - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es handelt sich um eine Einrichtung, die es ermöglicht, in dielektrische Körper Mikrowellen einzustrahlen. Derartige Einrichtungen eignen sich besonders zur Trocknung und Verleimung von Holz.

Im folgenden sollen die besonderen Vorteile der Mikrowellenbehandlung gegenüber der Verwendung von längeren Wellen herausgestellt werden. Die Vorteile liegen in der Möglichkeit der Einstrahlung, d. h. der freien wie der leitungsgeführten Strahlung. Strahlung bedeutet einen Transport von Energie, die den Sender verlassen hat und zunächst in keiner Kopplung mehr mit dem Sender steht. Sie kann höchstens durch Reflexion oder sonstige Umleitung wieder in den Sender zurückgeführt werden und dadurch die Wirkung einer effektiven Kopplung erlangen. Da es sich aber bei den hier beschriebenen Anwendungen um eine möglichst hohe Umsetzung der erzeugten Mikrowellenenergie im Objekt handelt, kommt es darauf an, daß nur ein Bruchteil der Energie zum Sender zurückgelangt. Man kann die Einrichtung so ausbilden, daß sich die Strahlung im Objekt »totläuft«, so daß Rückwirkungen auf den Sender verschwinden. Das ist aber nur im Mikrowellenbetrieb möglich, da die Wellenlänge kleiner als das Objekt gehalten werden muß. Bei längeren Wellen ist das Objekt immer direkt oder indirekt ein Teil des Schwingungskreises, wobei alle Schwierigkeiten auftreten, die im technischen Betrieb mit einer Kopplung auf den Sender verbunden sind.

Die genannten Vorteile werden unter Vermeidung der aufgeführten Mängel bei der Einrichtung zur Einstrahlung von Mikrowellenenergie in dielektrische Körper, deren Ausdehnung gleich oder größer als eine halbe Wellenlänge ist, erfindungsgemäß durch einen eine leitungsgebundene Strahlung erzeugenden Strahler sowie im Strahlungsfeld angeordnete Einrichtungen zur Konzentrierung des innerhalb des Körpers erzeugten Feldes erreicht.

Die Erfindung sei an Hand der nachstehend aufgeführten Beispiele erläutert.

Die Beispiele zeigen Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung. Dabei wird eine homogene Einstrahlung in Streifen oder Flächen erzielt, die eine gleiche oder größere Ausdehnung als eine halbe Wellenlänge haben.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung mit einfacher konzentrischer Lecherleitung. 3 ist das zu bestrahlende Objekt, im Falle einer Fugenverleimung sei 8 die Leimfuge. 1 ist der Innenleiter, 2 der Außenleiter der konzentrischen Lecherleitung. Die gestrichelten Linien stellen die Feldlinien dar. 4 ist eine Falle zur Verhinderung des seitlichen Abfließens der Hochfrequenz, 5 eine metallene Reflexionswand, 6 eine dielektrische Anpassungsschicht;

Einrichtung zur Einstrahlung

von Mikrowellenenergie

in dielektrische Körper

Anmelder:

Deutsche Mikrowellen

Gesellschaft m.b.H.,

Freiburg (Breisgau), Habsburgerstr.90

Dr. Karl Fritz, Freiburg (Breisgau),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 stellt eine symmetrische Doppelleitung dar, wobei die Reflexionswand und Anpassungsschicht in Fortfall kommen;

Fig. 3 gibt eine Seitenansicht zu Fig. 1; sie zeigt schematisch, wie die aus dem Sender 11 in den Leiter 1 einfließende Energie trotz laufender Absorption im Objekt 3 nahezu konstantes Feld erzeugt; dies wird durch kontinuierliche Verringerung des Abstandes erreicht;

Fig. 4 benutzt statt der einfachen Leitung 1 eine sogenannte Verzögerungsleitung 7, deren Feld in der gezeichneten Weise stark in Leiternähe konzentriert ist und in der richtigen Polarisation längs der Fuge, in der Zeichenebene, verläuft;

Fig. 4 a enthält als Wellenleiter eine Drahtwendel,

Fig. 4b eine Serienanordnung gleicher oder kontinuierlich veränderter Einzelelemente, deren Einzellänge in der Größenordnung von λ-Viertel liegt;

Fig. 5 zeigt Anpassung und Feldkonzentration mit Hilfe des Zwischendielektrikums 9,

Fig. 6 dasselbe, wobei jedoch als Wellenleiter der belastete Hohlleiter 10 mit der symmetrischen Belastung 15 gewählt ist;

Fig. 7 bis 9 zeigen eine additive Kombination der oben beschriebenen Streifenstrahler zur flächenhaften Anordnung. Die Bewegung des Objekts beim Durchlaufen durch das Feld ergibt die Pfeilrichtung 16. An der Stellell sei der Sender eingespeist, bei 12 befindet sich ein Indikator, der aus der Energie der durchlaufenden Welle einen Meßbetrag entnimmt zur Steuerung der Primärleistung. 13 und 14 sind die

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Hauptzuleitungen bzw. Verzweigungsleitungen des Energietransportweges.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Einstrahlung von Mikrowellenenergie in dielektrische Körper, deren Ausdehnung gleich oder größer als eine halbe Wellenlänge ist, gekennzeichnet durch einen eine leitungsgebundene Strahlung erzeugenden Strahler sowie im Strahlungsfeld angeordnete Einrichtungen zur Konzentrierung des innerhalb des Körpers erzeugten Feldes.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zum zu bestrahlenden Körper hin schlitzförmig eröffnete konzentrische Lecherleitung mit Seitenfallen und Anpassungsunterlagen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei spiegelbildlich gleiche, teilweise offene Lecherleitungen, die mit gleichphasigen oder gegenphasigen Wellenzügen beaufschlagt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittelleiter eine Verzögerungsleitung verwendet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Energieleitung und Objekt eine die Strahlungsenergie konzentrierende dielektrische Zwischenschicht angebracht ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine belastete Hohlleitung.

7. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahler in flächenhafter Anordnung vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Strahler nach Art einer »Tannenbaum «-Anordnung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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