微波工程基础第7章ppt课件.ppt

《微波工程基础第7章ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波工程基础第7章ppt课件.ppt（110页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生,参考书： S。Y。利奥著，微波器件与电路，科学出版社，1987 杨祥林等编著，微波器件原理，电子工业出版社，1994,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生,1921年发明磁控管促进了第二次世界大战雷达的出现, 改变了战争的局势 1939年发明速调管高增益、高效率、高功率 1944年发明螺旋线行波管宽频带 1967年发明回旋管 高频率、大功率 雷达、通讯、制导、电子对抗、加速器、微波加热、射电天文观察,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管（速度调制和电流调

2、制）,从阴极发射的所有电子以均匀速度到达第一腔，在间隙电压（或信号电压）为零时通过第一腔间隙的电子速度不变。在腔间隙电压正半周通过的电子速度加快。在腔间隙电压负半周通过的电子速度减慢。这样的作用使电子在漂移过程中逐渐产生群聚。漂移空间电子速度的变化速度调制。在第二腔缝隙处电子密度随时间周期地变化。电子注包含有交变分量电流调制。电子注应该在第二腔间隙的中间达到最大群聚并处于减速相位，于是电子的动能便转变为第二腔的微波场能。从第二腔出来而被减速了的电子最后终止在收集极上。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波

3、与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管,靠近阴极的腔体称为输入腔或者群聚腔，它使电子注产生速度调制，另一腔称为输出腔，它将群聚电子注的能量转换为微波能量。 1）假定电子注横截面上密度均匀 2）忽略空间电荷效应 3）假定输入的微波信号幅度远小于直流加速电压 速度调制过程 电子注进入群聚腔前首先被直流高压加速，其速度是均匀的,(7.1),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 速度调制过程,微波信号加到输入腔上，群聚间隙电压为：,(7.2),式中V1是信号的振幅，并假设 通过输入腔间隙距离d的平均渡越时间为,平均间隙渡越角可表示为,(7.3),(

4、7.4),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 速度调制过程,群聚间隙的平均微波电压可以用下式得到,令：,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 速度调制过程,定义i为：,(7.5),i称为输入腔的电子注耦合系数。间隙渡越角增加，电子注与群聚腔之间的耦合则下降。,(7.6),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 速度调制过程,在速度调制后，立即可以得到群聚腔出口处的电子速度为,称为速度调制深度。当 ，,(7.7),(7.8),调制深度不仅和信号电压有关,

5、 而且与耦合系数i成正比,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,对tb时刻的电子来说，从群聚间隙到电子密度群聚位置的距离为,对于ta和tc时刻的电子而言，距离分别是,(7.9),(7.10),(7.11),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,(7.12),(7.13),(7.14),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,在时刻ta,tb,tc的电子经过距离L后相遇的必要条件是:,(7.15),(7.16),第七章 微波与

6、物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,在输入腔间隙处，时间间隔dt0内通过的电荷为,根据电荷守恒原理，也有相同数量的电荷在稍后些的时间间隔dt2内通过输出腔，有,(7.19),(7.18),由(7.17)有,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,对（7.19）微分可得：,到达输出腔的群聚电流可以表示为,(7.20),(7.21),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,用t2表示时电流为,(7.22),(7.23),第七章 微波与物质相互

7、作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,输出腔处的电子注电流是周期性波形，周期为2/，可将电流展开为傅立叶级数,(7.24),(7.25a),(7.25b),(7.25c),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,输出腔处注电流的基波分量幅值是,当X=1.841时基波分量具有最大幅值, 最大基波分量下的最佳群聚距离为,(7.28),(7.26),(7.27),已知,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 群聚过程,有趣的是由式(7.16)L给出的距离比Lopt

8、imum给出的结果小15%，该差异首先是由于推导L时所做的近似，其次是由于电子注中存在高次谐波分量，其最大基波电流分量与最大电子密度沿轴向分布并不一致。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 输出功率和电子注负载,速调管: 最大群聚出现在输出腔间隙中间附近，当群聚电子注在减速相位下通过间隙时，其动能转变成输出腔的高频场能量，从输出腔出来的电子速度已减慢，最后由收集极所收集。 输出腔中的感应电流(基波分量),0是输出腔间隙电子注耦合系数.,(7.29),(7.30),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调

9、管 输出功率和电子注负载,输出功率,(7.31),Rsh是输出腔总的等效并联电阻(Rsho输出腔电阻,RB电子注负载,RL外加负载电阻)，V2是输出腔缝隙电压基波分量。,Rsh,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 输出功率和电子注负载,速调管效率,速调管放大器的跨导 速调管放大器的等效跨导可定义为输出感应电流I2ind与输入电压V1的比值，即,(7.32),(7.33),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.1 速调管 输出功率和电子注负载,输入电压可用群聚参数表示为,(7.34),(7.35),为直流电子注

10、电导。跨导不是一个常数，而是随群聚参量的增加而减小。小信号下，归一化跨导最大，等于,(7.36),同速调管中的现象一样，行波管也是由速度调制转变成电流调制，在电路上感应出射频电流引起放大。行波管与速调管存在着一些重要差别： 1）行波管中，电子注和高频场的互作用在整个电路长度内是连续的；在速调管中，互作用只在n个谐振腔隙处发生。 2）行波管中有一个正在传播的波，速调管则不是(谐振作用驻波）。 3）在耦合腔行波管中，每个腔间都有耦合，在速调管中，每个谐振腔都是独立工作的。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT）,第七章 微波与物质相互作

11、用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT）,螺旋线行波管组成：一个电子注和一个螺旋慢波结构 电子注:由一个沿着它本身和慢波结构的均匀磁场聚焦约束朝前行进 微波信号：沿着旋转的螺旋线传播并在螺旋线的中心产生一个轴向电场 轴向电场：行进的速度近似等于光速乘以螺距与螺旋线周长之比。 相互作用：运动的轴向电场与运动的轴向电子间发生互作用。平均说来是电子将能量转移到螺旋线的高频场中去了，使螺旋线上的信号变得更大。 微波信号的放大：电子在行进过程中有的得到加速，有的电子受到减速（调制、群聚、放大），当电子进一步行进到收集极端，群聚中心所有电子均遇到较强的减速场(降压收集极

12、回收能量),高频输入,螺旋线行波管原理简图,螺旋线行波管简化电路,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 互作用过程,慢波线上基波的每周相移是,0是平均速度下电子注的相位常数，而P是周期或者螺距.,电子的直流渡越时间为：,第n次空间谐波的相位常数则为,(7.39),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 互作用过程,轴向空间谐波的相速与电子注速度同步,(7.40),电子的直流速度稍高于轴向波速，处于减速场中的电子就比处于加速场中的电子更多，大量的能量便从电子注中转移到电磁

13、场中去。外加轴向磁场阻止电子注径向扩散。螺旋线中心设有衰减器使所有沿螺旋线行进的波减小到接近于零，防止来自失配负载的反射波到达输入段和引起振荡。衰减器后面，群聚电子注感应出相同频率的新电磁场在螺旋线上感应出新的放大了的微波信号。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 互作用过程,螺旋线行波管中电子的运动状态可借助于轴向电场定量的进行分析,（7.41 ）,设电子速度为,(7.42),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 互作用过程,e、e、 e分别是速度调制电子注中速度

14、波动的角频率，速度波动的辐值，速度波动的初相位,(7.43),(7.44),电子注速度波动的辐值正比于轴向电场的辐值。,轴向电场在电子注中感应群聚电流；电子注产生轴向电场。电子注速度，电荷密度，电流密度和轴向电场能表为：,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 群聚电流(场对电子注的作用),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 群聚电流,(7.48),(7.49),(7.50),(7.51),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2

15、螺旋线行波管（TWT） 群聚电流,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 轴向电场(电子注对场的影响),轴向电场电子注中的群聚电流在慢波电路中感应出一个电场。该感应电场叠加到线路中已存在的电场上并使线路功率随距离的延长而增加。,无损分布传输线表示慢波螺旋线，参量定义如下 L=单位长电感 C=单位长电容 I=传输线上的交流电流 V=传输线上的交流电压 i=群聚电流,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 轴向电场,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的

16、产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 轴向电场,由克希荷夫电压定律:,(7.55a),(7.55b),消除(7.54b)和(7.55b)中I, 有,(7.56),无耦合(i=0)传播常数0为,(7.57),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 轴向电场,特性阻抗:,(7.58),存在群聚电流 i 时, 传输线电压为,(7.59),轴向电场(电路方程),(7.60),(7.60)确定了慢波螺旋线的轴向电场是怎样受到群聚电流的影响。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT

17、） 波的模式,行波管中波的模式可由联立求解电子方程和电路方程所得的传播常数来确定(本征值问题)。传播常数的每一个解代表一个行波模式，传播常数有四个不同的解。表示在O型行波管中有四个行波模式。,(7.61),令电子注直流速度等于行波轴向相速可求得近似解，这相当于令,(7.62),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 波的模式,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 波的模式,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT

18、） 波的模式,相应于1的波是前向波，其振幅随距离呈指数增长；相应于2的波也是前向波，其振幅随距离呈指数衰减；相应于3的波也是个前向波，但其振幅保持不变；而相应于4的第四个波是返向波，其振幅不变。增长波相速稍低于电子注的速度，能量就是从电子注流到这个波中去的。衰减波的相速与增长波的相同，但能量是从该波流到电子注中去的。等辐波的传播速度稍高于电子注速度，两者之间没有能量交换，返波以稍高于电子注的速度沿负z方向传播(因典型的C值约0.02)。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 增益考虑,为简单起见，假设慢波线是完全匹配的，不存在返向

19、行进的波，总的线路电压将是相应于三个前向行波电压之和，即为下述等式：,(7.65),(7.66),(7.67),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 增益考虑,为确定增长波的放大量，输入参考点设在z=0处而输出参考点取在z=l 处。在z=0处,（7.68）,（7.69）,（7.70）,(7.71),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 增益考虑,沿电路的总电压中将以增长波为主。只要慢波结构的长度足 l 够大，输出电压就将仅等于增长波电压。,(7.72),el习惯上写成

20、2N，是电路的电子波长数,即,输出电压的振幅,(7.73),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.2 螺旋线行波管（TWT） 增益考虑,输出功率增益以分贝数表示为：,(7.74),输出功率增益在线路的输入端有9.54dB的初始损耗。这个损耗的原因是输入电压分成了三个辐值相等的波，而增长波只为总输入电压的三分之一。功率增益正比于慢波结构的电子波长数N和增益参量C。,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 概述,传统大功率真空微波电子器件互作用空间横向尺寸小于自由空间波长 频率提高，几何尺寸缩小，

21、功率容量下降，系统损耗增加，热耗散的平衡困难，极间高频或直流打火增加，元件加工困难 毫米波频谱资源的开发利用（方向性，分辨率，频带） 传统器件的局限，新机理的探索,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 回旋电子受激辐射机理,电子在外加磁场B0作用下的回旋频率和回旋半径分别为,当电子横向速度增加时, 回旋半径增加, 回旋频率不变.如果电子的速度接近光速（相对论效应）, 回旋频率为:,当电子横向速度增加时, 相对论因子 增加,回旋频率下降, 回旋半径增加;当电子横向速度减小时, 相对论因子减小,回旋频率上升, 回旋半径减小.,(7

22、.78),(7.79),(无相对论效应),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 回旋电子受激辐射机理,条件: 电子回旋频率等于波场的角频率: =c 1号电子在作回旋运动时所处的相位不受高频场的作用 2号电子处于减速相位上, 失去能量, 回旋频率增加,回旋半径减小,相位追上1号电子 3号电子处于加速相位上, 获得能量, 回旋频率减小,回旋半径增加,相位落后而接近1号电子 1号电子成为群聚中心,三个电子总的来说与场之间无净能量交换,快波色散曲线,回旋管原理示意图,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7

23、.1.3 回旋管（Gyrotron） 电子横向能量的产生和增加 2）绝热压缩过渡,电子在轴向缓变磁场中运动时，电子的横向动能与纵向磁场之比是不变的，也常称这种关系为电子运动磁矩的绝热不变性电子横向能量增加。 磁控注入电子枪的设计是在注波互作用区提供电子注具有：足够的横向能量、小的能量分散、合适的回旋频率、有利于注波互作用的电子注位置,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,开放式谐振腔采用高次模式(模式选择性)，提高功率容量。 开放式谐振腔主要有以下两种典型结构,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作

24、用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,（a）腔中I区为一段截面均匀的直波导，其长度为L，II为漂移区，其口径较中间均匀段为小，形成一段截止波导，以防止电磁能量向电子枪区泄漏，III为渐变过渡段，IV为输出的过渡段，并渐变至输出波导V。（b）中所示的为一截面缓变开放式谐振腔，与（a）不同的是中间没有固定截面的波导段，而是半径R(z)随轴向变化的特殊波导，其两端同样存在截止段和输出段。,如果略掉两端反射引起的相位变化，联立求解上述三式,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,(7.86),

25、当L大，q较小时， 。计及 及 的影响，则上式将会有一定的误差。,2). 品质因素 定义:,(7.87),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,(本征Q),(衍射Q),W为开放腔的总储能； Pr为开放腔中的欧姆损耗功率； Pd为开放腔中的辐射损耗功率。波在开放腔中来回一次造成的能量损耗为：,腔中波的群速为 ，能量往返一次所需的时间为,(8.88),(8.89),(8.90),单位时间内绕射能量损耗为：,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式

26、谐振腔,(7.91),(7.92),当,(7.93),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,利用,(7.94),电子枪端为全反射时，由(7.92),即,(7.95),第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.3 回旋管（Gyrotron） 开放式谐振腔,当 , 时,(7.96),通常 ，因此可以估算 约为数百至一千左右。当 时,一般情况,谐振频率必须根据下述相位条件确定,(7.97),回旋行波互作用色散曲线,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.

27、3 回旋管（Gyrotron） 回旋行波管,当 和不存在群聚时，这时 ，波导模与回旋模之间不存在耦合。 当 时，上述色散方程是关于k的四次方程，将存在四个根，每一个根都可能是复数，其虚部代表波的增长率。象普通行波管中一样，存在有四个波，其中三个为前向波，一个则为返向波。三个前向波中，一个为等幅波，一个为增长波，一个为衰减波。,问题 在实验室用网络分析仪测量谐振腔的频率，一根同轴线探针从截止漂移管将微波信号馈入到谐振腔，另一根同轴线探针从截止漂移管将微波信号引出回到网络分析仪。实验发现，探针通过漂移管往腔内伸时，谐振频率下降；探针通过漂移管往外抽出时，频率上升。引起这一现象的原因是什么？什么状态

28、下测出的频率最接近真实值？,第七章 微波与物质相互作用 7.2 微波加热 7.2.1 概述,传统微波加热: 食物加工, 木材、蔬菜等烘干 介质材料加热: 烧结(结构,功能, 纳米)、改性、焊接, 粉末金属加热：快速、性能增强、磁感应加热 微波化学：加速反应，提高产率或新物质合成 铁电、铁磁、光学和光电材料的合成，电池能源 材料的合成 等离子体加热离子共振加热、低杂波加热、回旋共振加热 核聚变反应 微波生物效应改变生物的成长过程，微波武器杀伤机理 微波波谱学探索物质奥秘 热和非热效应，渗透和非渗透，局部作用,微波处理材料的特点 材料内外同时加热 选择性加热工件 升温快 处理时间缩短(可以是传统加

29、热时间的1/10) 产品质量提高 新型特种材料制备(例如：纳米材料) 减少能源消耗 “ 环境清洁” 技术,第七章 微波与物质相互作用 7.2 微波加热 7.2.1 概述,频率升高 与材料耦合更强（低温高频，高温低频） 场分布更均匀 部件和系统更紧凑、更小 可以采用过模波导减小传输损耗 可以应用准光技术,第七章 微波与物质相互作用 7.2 微波加热 7.2.2 微波加热原理,表 欧洲、美国、日本和中国毫米波烧结陶瓷研究基本情况 频率(GHz) 峰值功率(kW) 平均功率(kW) 炉腔尺寸(mm) 试样材料 烧结温度() 保温时间(min) 陶瓷密度 研究单位 30 10.0 500600 Si3

30、N 1650 10 96% ITP,德国 30 10.0 BaTiO3 10-15 98% IAP,俄国 83 10.0 PZT,PMNT 10-15 98% IAP,俄国 28 200 7601020 Al2O3 1200 60 98.2% ORNL,美国 35 75 0.4 180210 Al2O3 1520 10 92% NRL,美国 60 100 0.5 ZrO2 1120 60 97% JWRI,日本 28 15.0 600900 Si3N 1600 30 98.2% Koku.U。日本 34.5 60 0.3 270360 Al2O3 1150 30 93.45% 中科院电子所,（

31、a）传统烧结(1300)照片,(b) 毫米波烧结(1150)照片,第七章 微波与物质相互作用 7.2 微波加热 7.2.2 实验研究,毫米波烧结氧化锌ZnO,6501000C，保温10分钟相对密度大于96%,烧结温度为800 C, 保温时间对相对密度的影响较小,传统烧结1000C，保温10分钟,毫米波烧结700C，保温10分钟,介电性能,损耗角,毫米波烧结掺杂钛酸钡,微波烧结粉末金属,微波加热金属的模型和公式,微波加热粉末金属实验装置模型,微波加热金属,升温速率每分钟约50C，理论和实验有好的一致,Temperature versus time for powder metal Fe,升温速率

32、每分钟大于340C，理论和实验有好的一致,微波化学 微波催化,无机化学：微波辐射对化合物合成与分解已显出优越性。例如用CuO和Fe2O3合成CuFe2O4，传统方法需要23小时，而微波催化合成只要30分钟就可完成。毫米波辐射感应放电实验中观察到N的振动激励以及O和NH因电子碰撞引起的电解导致了高效率和高浓度O和NH的合成。 有机化学：微波也同样显示出其独特性。例如以4氰代苯基苄基醚，采用在甲醇中传统的回流方法需要12小时，产率为65，而用560W微波辐射，仅35秒便可得到相同产率。,毫米波合成锂锰氧尖晶石,传统800C，48小时,毫米波700 C，20分钟,LiMn2O4,LiCo0.1Mn1

33、.99O3.92S0.08,传统800C，48小时,毫米波780 C，30分钟,毫米波合成温度更低，质量更好，晶粒发育更完整，不存在杂相,毫米波合成钨青铜结构的铌酸盐晶体 Ba5LiTiNb9O30,毫米波合成,常规合成,毫米波降低合成温度250，保温时间1/12,晶粒较小、均匀且发育完整，形状规则，活性高，基本无团聚。,核聚变反应等离子体加热回旋共振加热取之不尽的能源 洁净能源一种裂变反应废料处理的再生能源,微波波谱学 物质分子和原子基本性质研究(偶极子转向极化频率落在微波波段):离子回旋共振（RF），电子和离子的低杂波共振（MW），电子自旋共振，回旋共振，等离子体共振，磁共振（MMW）自然

34、的特性，星系和原子的结构 无损检测和诊断：基本谱线和谱线奇异的比较 射电天文观测（20世纪六十年代天文学四大发现类星体、中子星、2.7K背景辐射和星际有机分子都是以微波作为主要观测手段),微波治疗,前列腺疾病 各种癌症 微波止血 某些性病 耳鼻喉疾病 微波美容治疗 涉及许多杂病,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.5 微波辐照 表面改性,.油、汽、水管道的塑料和绝缘敷膜 .聚合物的固化 .耐熔陶瓷层涂敷 .厚导体、电阻或介质膜片在陶瓷基底上的焙烧 .材料表面强度增加,第七章 微波与物质相互作用 7.1 微波与电子相互作用微波的产生 7.1.5 微波辐照 生物效应,促进农作物的生长，转基因产品 人的某些疾病的恢复（理疗） 环境、食品、衣物等的消毒处理 微波武器杀伤机理,