微波场中的温度测量

微波场中的温度测量

 　 微波对样品是内部加热，而对周围环境不进行加热或加热程度不相同。要得到真实温度，必须对样品内部的温度进行测量，而不是样品附近的温度。

传统温度测量装置，如传统的热电偶等不适合在微波场中应用，因为这些热电偶在微波场中同样受到电磁场的影响，同样会被微波加热，因此，如果使用传统的热电偶测量微波场中样品的温度，所测量得到的温度具有很大的误差，有时甚至就是热电偶本身被微波加热的温度，而不是样品本身的真实温度，因此，在微波场中必须使用特殊的测量温度系统。目前，用于微波场中的温度测量系统有３类。

第一类，家用微波炉中通常使用的带屏蔽的热敏电阻这类热敏电阻探头的最高温度仅略高于100度。把热敏电阻插入导电的不锈钢管中，再把不锈钢管连接到炉壁的接地铜网上，即可实现热敏电阻的屏蔽。要进行成功的温度测量操作，必须把探头置于吸收微波的样品之中，使探头基本不受微波场的影响。像水和水合物组织这类强吸收微波材料，可在大约２．５ｃｍ的距离内把２．４５ＧＨｚ的微波能完全吸收掉。这种屏蔽方法已经被证实不适合于大多数的实验室应用，因为探头暴露在没有介电吸收体充分保护的微波场中，将会积累起足够的电荷而产生电弧放电。

第二类，带屏蔽套的热电偶。研究者们采用带屏蔽套的热电偶在微波场中进行温度测量已取得成功。Ｍ.Ａ.Ｊanney等使用了带金属屏蔽套的热电偶测定烧结过程中Ａ1203样品的温度。随着微波场强的断开和接通，热电偶的接收信号也随着减小和增加，但是当微波切断时，热电偶的接收过程并没有出现不连续的现象，仅仅观察到了与传统加热和冷却中类似的现象。这就说明，微波场并没有影响带屏蔽套的Ｃ型热电偶的温度测量。Ｊ.Ｗ.Ｗalkiecz等用带屏蔽套的Ｋ型热电偶测定了微波场中矿物的加热温度。经过水沸点实验的测量比较，认为带屏蔽套的Ｋ型热电偶的温度误差范围在１２℃范围内。Ｈ.Ｍ.Ｋingston等用带屏蔽套的铜一康铜热电偶测定了微波场中酸的分解温度。

第三类，光纤器件。光纤器件已用于微波场中温度的测量。与屏蔽的热敏电阻和热电偶相比较，光纤器件在微波场中是透波的，并不与微波相互作用。尽管目前这种光纤器件相对来说价格昂贵一些，但它测量的温度可靠又准确.