特許

J-GLOBAL ID：200903072656579222

可変周波数マイクロウエーブ加熱装置

発明者： バイブル、ドン・ダブリュー ,  ローフ、ロバート・ジェイ ,  ジョンソン、アーヴァイド・シー ,  シグペン、ラリー・ティー
出願人/特許権者： マーチン・マリエッタ・エナジー・システムズ・インク
代理人 (1件)： 山崎 行造 (外1名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平7-525779
公開番号（公開出願番号）：特表平9-511355
出願日： 1995年03月30日
公開日（公表日）： 1997年11月11日
要約：

【要約】マルチモード空洞(34)に誘導されたマイクロウエーブの周波数を変調して試験または他の選択された応用を実行することができるようする。可変周波数マイクロウエーブ加熱装置(10)はマイクロウエーブ信号発生器(12)と高出力マイクロウエーブ増幅器(20)または高出力マイクロウエーブ発振器(14)とを備える。電力供給装置(22)が高出力マイクロウエーブ発振器(14)または高出力マイクロウエーブ増幅器(20)を作動させるために設けられている。指向性カプラー(24)がマイクロウエーブ空洞(34)に信号が入射したとき及びそれからそれが反射されたときにその信号の方向及び振幅を検出するために設けられている。第1出力メータ(30)がマイクロウエーブファーナス(32)に分配された出力を測定するために設けられている。第2出力メータ(26)が反射出力の大きさを検出する。反射された出力は反射出力負荷(28)内で消散される。

請求項（抜粋）：

1 選択された材料を処理し、該選択された材料を処理するためのマルチモード空洞を画定するマイクロウエーブファーナスを備える可変周波数マイクロウエーブ加熱装置であって、 選択された波形、周波数および振幅を持つ信号を発生するマイクロウエーブ信号発生器と、 該信号発生器から発生された前記信号を増幅し、選択された周波数レンジ内のマイクロウエーブを生成するとともに中央周波数を画定し、前記マイクロウエーブは選択された大きさに関連する出力を持つ、第1信号増幅器であって、前記中央周波数の少なくとも5パーセントの有用な帯域幅を持つマイクロウエーブ電子機器を備える第1信号増幅器と、 該第1信号増幅器に電力を供給する電力供給手段と、 前記第1信号増幅器によって生成された前記マイクロウエーブを前記マイクロウエーブファーナスに伝達する伝達手段とを備える可変周波数マイクロウエーブ加熱装置。2 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記マイクロウエーブ電子機器は、進行波管、ツワイストロン、クライストロン、交差フィールド増幅器およびジャイロストロンからなるグループから選択される装置。3 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記電力供給手段は調整可能であり、これにより、前記信号発生器から発生した前記信号の前記振幅を選択的に変調することができる装置。4 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記信号発生器から発生した前記信号の前記振幅を選択的に変調する信号振幅制御装置を備える装置。5 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記第1増幅器による増幅の前に、前記信号発生器から発生した前記信号を選択的に増幅する第2増幅器を備える装置。6 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、 前記第1増幅器によって生成された前記マイクロウエーブと前記マイクロウエーブファーナスから反射されたマイクロウエーブとを指向する信号指向手段と、 前記マイクロウエーブから反射された前記マイクロウエーブを消散する反射負荷消散手段であって、前記マイクロウエーブファーナスから反射された前記マイクロウエーブが関連する出力および大きさを持つ反射負荷消散手段とを備える装置。7 請求項6の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記信号指向手段は該信号指向手段の作動の通じて蓄積された熱を消散するために冷却装置を備える装置。8 請求項6の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記マイクロウエーブファーナスに伝達された前記マイクロウエーブに関連する前記出力の前記大きさと、前記マイクロウエーブファーナスから反射された前記マイクロウエーブに関連する前記出力の前記大きさとを監視するシステムモニターであって、該可変周波数マイクロウエーブ加熱装置の効率を監視するように機能するシステムモニターを備える装置。9 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記信号発生器の選択された駆動レベルを用いて前記マイクロウエーブの空洞に供給されるマイクロウエーブ出力の要求レベルを達成するプリアンプを備える装置。10 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記伝達手段が導波管アプリケータを備えており、該導波管アプリケータが内壁によって画定された導波管を備え、該内壁が入口から出口まで滑らかにテーパー形成されていて前記第1信号増幅器の有用な周波数帯域にわたって少なくとも3:1の自由空間電圧定在波の比率を提供する装置。11 請求項10の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記導波管アプリケータがさらに誘電性窓を備えていて、前記マルチモード空洞に大気圧ではない圧力が与えられるときに該可変周波数マイクロウエーブ加熱装置を保護する装置。12 請求項11の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記誘電性窓を冷却するための冷却装置を備える装置。13 請求項11の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記導波管と前記誘電性窓との間のインピーダンス不連続性に適合するように筒状移行部を備える装置。14 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記伝達手段が導波管アプリケータを備えており、該導波管アプリケータが内壁によって画定された導波管を備え、該内壁が入口から出口まで階段状にテーパー形成されていて前記第1信号増幅器の有用な周波数帯域にわたって少なくとも3:1の自由空間電圧定在波の比率を提供する装置。15 請求項14の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記導波管アプリケータがさらに誘電性窓を備えていて、前記マルチモード空洞に大気圧ではない圧力が与えられるときに該可変周波数マイクロウエーブ加熱装置を保護する装置。16 請求項15の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記誘電性窓を冷却するための冷却装置を備える装置。17 請求項15の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記導波管と前記誘電性窓との間のインピーダンス不連続性に適合するように筒状移行部を備える装置。18 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに該装置の表面に配置されたドアと前記マイクロウエーブ信号の漏れを防ぐシールとを備え、前記表面が開口を画定し、該開口を介して前記選択された材料が前記マルチモード空洞に置かれかつそれから取り出され、前記シールが、前記開口の近くにかつそれから離れて延びるように前記マイクロウエーブ内に保持された第1リングと、前記ドアから保持されて前記第1リング内に受け入れられるような寸法を持つ第2リングと、前記第1リングと第2リングとの間に保持された圧縮性シール部材とからなっていて前記リングが前記第1リングから受け取られるときにシールが形成され、少なくとも1つのガスケットが前記ドアから保持されるとともにその上に配置されて前記マルチモード空洞の前記表面と係合し、これにより、前記ドアが閉じられた位置にあるときに前記開口を取り囲み、また、少なくとも1つのシールが、圧縮性のあるマイクロウエーブ吸収性の重合体の材料から作られ、かつ前記ドアによって保持されるとともにその上に配置されて前記マルチモード空洞の前記表面と係合し、これにより、前記ドアが閉じた位置にあるときに前記開口を取り囲む装置。19 請求項1の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記マルチモード空洞がさらに処理の間に前記選択された材料を観察するビューポートを備え、該ビューポートがマイクロウエーブシールドを組み入れていて前記マイクロウエーブ信号の漏れを防止する装置。20 選択された材料を処理し、該選択された材料を処理するためのマルチモード空洞を画定するマイクロウエーブファーナスを含む可変周波数マイクロウエーブ加熱装置であって、 選択された波形、周波数および振幅を持つ信号を発生するマイクロウエーブ信号発生器であって、周波数可変同軸マグネトロンであるマイクロウエーブ信号発生器と、 該マイクロウエーブ信号発生器に電力を供給する電力供給手段と、 前記マイクロウエーブ信号発生器によって生成された前記マイクロウエーブを前記マルチモード空洞に伝達する伝達手段とを備える可変周波数マイクロウエーブ加熱装置。21 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記同軸マグネトロンが中央周波数の少なくとも5パーセントの有用な帯域幅を持つ装置。22 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記電力供給装置が調整可能で、これにより、前記マイクロウエーブ信号発生器によって発生された前記信号の振幅を選択的に変調することができる装置。23 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記同軸マグネトロンの発振の周波数を制御するための信号周波数制御装置を備える装置。24 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記伝達手段が導波管アプリケータを備えており、該導波管アプリケータが内壁によって画定された導波管を備え、該内壁が入口から出口まで滑らかにテーパー形成されていて前記同軸マグネトロンの有用な周波数帯域にわたって少なくとも3:1の自由空間電圧定在波の比率を提供する装置。25 請求項24の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記導波管アプリケータがさらに誘電性窓を備えていて、前記マルチモード空洞に大気圧ではない圧力が与えられるときに該可変周波数マイクロウエーブ加熱装置を保護する装置。26 請求項25の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記誘電性窓を冷却するための冷却装置を備える装置。27 請求項25の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記導波管と前記誘電性窓との間のインピーダンス不連続性に適合するように筒状移行部を備える装置。28 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記伝達手段が導波管アプリケータを備えており、該導波管アプリケータが内壁によって画定された導波管を備え、該内壁が入口から出口まで階段状にテーパー形成されていて前記同軸マグネトロンの有用な周波数帯域にわたって少なくとも3:1の自由空間電圧定在波の比率を提供する装置。29 請求項28の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記導波管アプリケータがさらに誘電性窓を備えていて、前記マルチモード空洞に大気圧ではない圧力が与えられるときに該可変周波数マイクロウエーブ加熱装置を保護する装置。30 請求項29の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記誘電性窓を冷却するための冷却装置を備える装置。31 請求項29の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに、前記導波管と前記誘電性窓との間のインピーダンス不連続性に適合するように筒状移行部を備える装置。32 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、さらに該装置の表面に配置されたドアと前記マイクロウエーブ信号の漏れを防ぐシールとを備え、前記表面が開口を画定し、該開口を介して前記選択された材料が前記マルチモード空洞に置かれかつそれから取り出され、前記シールが、前記開口の近くにかつそれから離れて延びるように前記マイクロウエーブ内に保持された第1リングと、前記ドアから保持されて前記第1リング内に受け入れられるような寸法を持つ第2リングと、前記第1リングと第2リングとの間に保持された圧縮性シール部材とからなっていて前記リングが前記第1リングから受け取られるときにシールが形成され、少なくとも1つのガスケットが前記ドアから保持されるとともにその上に配置されて前記マルチモード空洞の前記表面と係合し、これにより、前記ドアが閉じられた位置にあるときに前記開口を取り囲み、また、少なくとも1つのシールが、圧縮性のあるマイクロウエーブ吸収性の重合体の材料から作られ、かつ前記ドアによって保持されるとともにその上に配置されて前記マルチモード空洞の前記表面と係合し、これにより、前記ドアが閉じた位置にあるときに前記開口を取り囲む装置。33 請求項20の可変周波数マイクロウエーブ加熱装置において、前記マルチモード空洞がさらに処理の間に前記選択された材料を観察するビューポートを備え、該ビューポートがマイクロウエーブシールドを組み入れていて前記マイクロウエーブ信号の漏れを防止する装置。

IPC (4件)：

H05B 6/68 310 ,  H05B 6/64 ,  H05B 6/70 ,  H05B 6/76

FI (5件)：

H05B 6/68 310 Z ,  H05B 6/64 A ,  H05B 6/68 310 A ,  H05B 6/70 E ,  H05B 6/76 D

引用特許：

審査官引用 (2件)

• 特開昭57-210591
  
• 特開昭56-159086