У якому році було відкрито мікрохвильове випромінювання

У якому році було відкрито мікрохвильове випромінювання



Короткий нарис історії мікрохвильових печей


Історія мікрохвильових печей — саме той випадок, коли реальна історія підміняється міфологією, і безліч «копірайтерів» розтягують по інтернету байку, вкорінюючи її в масовій свідомості як факт, що вона була винайдена випадково. Нібито інженер Персі Спенсер, працюючи з магнетронами в лабораторії, випадково виявив, що шоколадка в його кишені в полі магнетрону від випромінювання розтанула, і його осяяло, що так можна розігрівати їжу. А далі класична американська історія — патент, виведення ринку та отримання прибутку. Але все було зовсім негаразд.

Відеоверсія посту на 42 хвилини (для тих, хто любить слухати):

▍ Невеликий теоретичний лікнеп

В основі роботи мікрохвильових печей лежить взаємодія радіохвиль із продуктом. При цьому основне нагрівання продукту передається завдяки діелектричному нагріванню. Багато діелектриків, опинившись в електричному полі, поглинають трохи енергії на свою поляризацію — молекули вишиковуються вздовж ліній силового поля, подібно до маленьких стрілок компаса в магнітному полі. Якщо змінити напрямок зовнішнього електричного поля, енергія знову буде витрачена на поляризацію в інший бік. Якщо швидко змінювати напрямок електричного поля, то вся ця енергія, що витрачається на поляризацію, зрештою перетвориться на тепло. Чим частіше змінювати напрямок електричного поля, тим більше тепла в діелектриці виділяється. Для інженерів ця властивість зазвичай шкідлива, тому її називають «діелектричні втрати», і величина цих втрат залежить від матеріалу діелектрика (а також частоти та температури, але проґавимо цю подробицю).У довідниках є спеціальні таблиці, де величину цих втрат вже виміряли (найчастіше використовується тангенс кута втрат). Якщо тангенс кута втрат малий, наприклад у слюди він 0,00060 [1], то в змінному електричному полі нагрівання буде незначним. І це в ПВХ тангенс кута втрат вже 0,015 [2]. Тобто нагрівання буде в десятки разів сильніше, і такий діелектрик добре працюватиме в низькочастотних застосуваннях, таких як ізоляція електричного кабелю, але сильно нагріватиметься, якщо зробити з нього ізоляцію роз'єму антени радіостанції. У води тангенс кута втрат через полярність молекул величезний — близько 0,157 [3].

Власне, весь цей екскурс у теорію я зробив, щоб підвести до думки — будь-який радіоінженер обов'язково стикається з нагріванням діелектрика від радіохвиль, і змушений його враховувати. Тому не можна сказати, що шоколадка/бутерброд/сендвіч, що розплавилася від радіохвиль, або інший продукт — це випадкове відкриття, про яке ніхто до цього не знав і який здивував інженерів.

▍ До війни

Вперше явище діелектричного нагріву спостерігали Е.В.Сіменс у 1864 р. та І.І. Боргман в 1886 р., дослідивши нагрівання скляної стінки лейденської банки при її заряді та розряді [4]. Кінець XIX - початок XX століття - це період бурхливого розвитку електрики, і відкриття та розробки починають сипатися як із рогу достатку. У 1891 р. Жак Арсен д'Арсонваль виявляє, що змінний струм високої частоти (десятки кілогерц - максимум, що можна отримати для того часу) не б'є як постійний струм, не кусає як змінний 50 Гц, а протікає через тіло з приємним теплом без особливої ​​шкоди [5, рис 422]. Як і будь-яке нове відкриття, його майже відразу почали використовувати для лікування. З'явився медичний напрямок – діатермія.Прогріваючи хворі ділянки струмами високої частоти, проводили лікування. При цьому спочатку прикладали змінний струм безпосередньо до тіла через електроди. На малюнку нижче [8] медичний генератор для діатермії прямо з 1928 року від фірми H.G. Fischer & Co. Inc.

Винахід радіо Поповим дало потужний поштовх у розвитку високочастотної техніки. Винахід радіоламп (тріод - 1906) дозволило дуже швидко перейти від примітивних схем з іскровими проміжками в передавачах до більш потужних і ефективних генераторів на радіолампі. Перший радіопередавач на радіолампі в 1914 р. представив Лі де Форест [6]. А далі погоня за досконалістю та потужністю тільки починалася. Почало розвиватися радіомовлення, яке вимагало дедалі потужніших генераторів радіохвиль. І знову не можна було не помітити, що діелектрик у змінному електричному полі нагрівається. Апарати діатермії, які використовують цей спосіб прогріву для лікування, торговці медтехнікою стали продавати лікарням. На малюнку нижче [9] саме такий короткохвильовий апарат Radiotherm від компанії General Electric прямо з журналу з клінічної медицини 1932 року.

Перші демонстрації нагріву їжі з допомогою радіоапаратури вже з реклами застосовувала компанія Вестингауз на всесвітньої виставці в Чикаго в 1933 [7]. На цій відомій фотографії видно, що вихід потужного генератора навантажений на коливальний контур (котушка в кілька витків ліворуч і дві тарілки конденсатора справа). Шматок м'яса, поміщений між обкладинками конденсатора, нагрівався в змінному електричному полі між обкладинками. Ясна річ, що це лише демонстрація потужності генератора — 10 кВт 60МГц, і практичної цінності такого нагрівання їжі жодної — як від люстри з нових айфонів чи обігрівача з нових відеокарт.

Проте спосіб нагрівання струмами високої частоти вивчали: крім їжі в промисловості багато завдань, де низьку ефективність можна пробачити за швидкість або рівномірність. У 1930-1934 роки в СРСР займалися питаннями сушіння деревини струмами високої частоти (Н.С. Селюгін, Ленінградська філія ЦНДІ механічної обробки деревини). 1933-го центральна науково-дослідна лабораторія електромагнітних хвиль досліджувала сушку і стерилізацію фруктів (впровадження в Тирасполі та Краснодарі, 1938–1940 рр.). У 1937 р. П.П. Тарутин (ВНДІзерна) вивчав ВЧ-сушку та знищення шкідників зерна із застосуванням струмів високої частоти [4]. Високочастотне нагрівання пробували використовувати на деяких виробництвах - наприклад, нижче [10] фото преса для фанери, правда з книги 1944 року, де за рахунок генератора радіохвиль прогрівалася вся пачка фанери, що прискорювало її сушіння і було економічно ефективно.

▍ Друга світова війна

Війна завжди була потужним стимулом для розвитку науки і техніки в тих сферах, які обіцяли розробку нових засобів перемоги над противником. І радіо не виняток. У контексті історії мікрохвильових печей нас цікавить лише один епізод, що трапився в період війни – народження магнетрона, а точніше його різновиди з багаторезонаторним анодом.

Коли технічний прогрес підходить до певної щаблі, то наступний крок буде все одно зроблено, і для цього не потрібно надгеніальний винахідник-одинак. Так сталося і з магнетронами – роботи над пристроями відбувалися паралельно у багатьох країнах. Розроблялася як теорія роботи таких пристроїв, де на електрони впливало електричне та магнітне поле, змушуючи їх рухатися спіраллю, так і досліди з різними конструкціями магнетронів.Тематикою магнетронів займалися з 1912 року упродовж усіх 20-30-х років. Причому у Великобританії, а й у Японії, Німеччини, Радянському Союзі — загалом у 12 країнах [12-13].

Для потреб радіолокації потрібно компактне і, головне, потужне джерело надвисокочастотних (НВЧ) коливань. Класичні радіолампи з сітками для цих цілей підходили слабо - вихідна потужність була мала, була потрібна велика кількість узгоджувальних елементів, та й ККД виходив малим. І ось радикальним вирішенням цих проблем став багаторезонаторний магнетрон, який у 1940-му був доведений до пуття британцями Джоном Рендалом (John Randall) та Гаррі Бутом (Harry Boot). Вони домоглися від нього стабільної генерації випромінювання з потужністю 400 Вт (пізніше вже було взято потужності 1 кВт і навіть 25 кВт). 1941-го інший англієць Джеймс Сейєрс (James Sayers) покращив стабільність магнетрону, додавши з'єднувач парних і непарних порожнин, завдяки чому генерація менше залежала від навантаження. На фото нижче він, але без магнітної системи.

Щоб краще зрозуміти, наскільки магнетрон покращив ситуацію зі НВЧ-генераторами, просто уявіть, що замість парового двигуна з купою клапанів, трубочок і циліндрів у вас з'являється багаторазово потужніший і простіший електромотор, на який просто достатньо подати напругу. Ну чи замість парафінової свічки вам дають світлодіодний прожектор.

Але в Європі розгорялася Друга світова війна, в якій брала участь Британія, тому, з одного боку, роботи з магнетронів інтенсифікувалися і засекречувалися. З іншого боку, ресурсів не вистачало, а потрібні були вливання як доопрацювання радарів і магнетронів, так переходу від лабораторного прототипу до масового серійного виробництва.У результаті 1940 року проводиться «Місія Тизарда», коли комісія на чолі з Генрі Тизардом (Henry Tizard) їде тоді ще нейтральні США з скринькою нових і секретних англійських розробок з надії домовитися про виробництво і співробітництво [14]. Магнетрон виявився дуже доречним — американці мали розробки за радарною тематикою, але саме були проблеми з потужним джерелом НВЧ-коливань. Так США отримали магнетрон, а англійці - постачання радарів. Для нашої історії мікрохвильових печей важливо те, що за час війни виробництво магнетронів було налагоджено і поставлено на потік (а до кінця війни їх наклепали більше мільйона штук, з них 80% були зроблені в цехах Raytheon [16]), а також з'явився досвід роботи з ними.

▍ Після війни.

Все найцікавіше історія мікрохвильових печей відбувається після війни. Почнемо з того, що розвиток радіозв'язку та його широке впровадження поставили питання руба — старі установки високочастотного нагріву (наприклад, для діатермії, про які було розказано вище) випромінювали в радіоефір досить сильно, а їх розробники не надавали належної уваги стабільності частоти. У результаті невелика установка для нагрівання заготовок із пластику десь на заводі могла отруювати перешкодами життя радистам на багато десятків кілометрів навколо. Тому американська федеральна комісія з радіозв'язку підготувала та винесла на загальне обговорення пропозицію про стандартизацію так званих ISM-діапазонів (Industrial, Science, Medicine). Передбачалося виділити вузький діапазон радіочастот, на якому будуть працювати всі прилади, що використовують ВЧ-випромінювання для радіозв'язку, не засмічуючи радіоефір на інших частотах.Понад те, частоти пропонувалися кратні — 13,66 МГц, 27,32 МГц і 40,98 МГц — звані гармоніки, що трохи полегшувало життя конструкторам. Рівень випромінювань поза цими діапазонами суворо регламентувався. На міжнародній конференції з радіо в Атлантік-Сіті в 1947 було остаточно затверджено і закріплено діапазони, в яких дозволялося працювати подібним установкам [15]. І нас цікавить цифра 2450 МГц — саме тоді було обрано та закріплено частоту, на якій працюватимуть мікрохвильові печі. Власне в тексті поряд з установками гарту струмами високої частоти, печами для склеювання і т. д. згадується «електронна піч», яка не просто готує їжу, прогріваючи зсередини назовні, а й дозволяє доготувати їжу за секунди, а не за хвилини, як при класичному способі Тобто 1947 року вже був досвід із приготування їжі радіовипромінюванням.

ISM-діапазони існують і до сьогодні, всі побутові пристрої працюють у цих діапазонах, навіть Wi-Fi та Bluetooth працюють у тому ж діапазоні, що й мікрохвильові печі – 2450 МГц, щоб своїм випромінюванням заважати лише один одному, а не важливим пристроям радіозв'язку . У контексті історії мікрохвильових печей важливим є те, що частота для їх роботи була закріплена в 1947 році юридично, і далі питання про оптимальність цього вибору не стояло. Чим керувалися при виборі частоти 1947 року — мені не відомо.

Дослідники сприймали ідею використовувати радіовипромінювання для приготування їжі скептично [11]. Справа в тому, що проводилися експерименти з вимірюванням величини діелектричних втрат різних продуктів на частотах до 44 МГц. І тоді стало зрозуміло, що для більш-менш бадьорого темпу нагрівання при частотах в десятки МГц необхідно підвищувати напруженість електричного поля, що загрожує вже електричним пробоєм.Крім того, мала місце зміна величини діелектричних втрат зі зростанням температури, а значить вогнище нагрівання, що локально утворилося, розігріватиметься ще сильніше, що веде до нерівномірного прогріву їжі, особливо замороженої.

▍ Громадянське життя військових технологій

Військові замовлення зменшилися, і такі компанії як GE, Westinghouse, RCA та Raytheon стали шукати застосування технології радіочастотного нагріву, в основному в промисловості, одержуючи патенти. Наприклад, на нагрівання покришки шляхом поміщення її в хвилевід. У роботі Озепчука [11] є табличка із патентами, отриманими на той час. І лише патенти Raytheon якось можна співвіднести з нагріванням у побуті. Так, патент US 2 495 415 на нагрівання продуктів у закритих радіопрозорих ємностях отриманий у 1945 році Лоуренсом Маршалом — тодішнім директором Raytheon. Його описували як хорошого інженера, але посереднього керівника, у результаті посаду керівника Raytheon він залишив у 1948-му [16]. Його роль описували як возився в лабораторії і шпигуючого Спенсера, Фріца, Гросса та інших до створення нового продукту. А Персі Спенсер, по суті, був начвиробництва компанії. Сам же Спенсер отримав патент 2480679 у 1947 році, який по суті описує піч для попкорну. Колеги Спенсера - Браун, Дербі, Альстад - описували процес винаходу мікрохвильової печі як планомірний, до якого доклало руку багато людей, але заслуга Персі Спенсера в тому, що він підштовхнув компанію до комерціалізації ефекту нагрівання їжі, створення закінченого товару для звичайних споживачів, у цьому його ключова роль.

Конкуренти не спали.Так було в 1947 року компанія Вестингауз визначає прискорення техпроцесів рахунок нагрівання радіохвилями від магнетрона (чи аналога) нагріву гуми, дерева, пластика. А компанія Дженерал Електрик 1947-го рапортує про прототип печі для розігріву замороженої їжі в ресторанах, причому працює на частоті 915 МГц. Автори відзначають, що вибрали 915 МГц замість 2450 МГц, оскільки нагрівання було рівномірніше за рахунок глибшого проникнення радіохвиль углиб їжі. Згодом Дженерал Електрик довго випускала печі на 915 МГц, доки всі інші робили печі на 2450 МГц.

Байка про арахісового батончика, який нагрівся в кишені сорочки, коли Персі Спенсер опинився перед магнетроном, була вкинута журналістом (?) Доном Мюрреєм у публікації "Percy Spencer and His Itch to Know" у журналі Рідерз Дайджест за серпень 1858-го. І дивно, наскільки стійким виявився міф, кочуючи з однієї публікації до іншої, як ілюстрація «випадково» зробленого винаходу. Як говорив Ленін: «Головна проблема цитат в Інтернеті в тому, що люди відразу вірять у їхню справжність».

Винахід мікрохвильової печі був випадковістю — це цілком закономірний етап розвитку техніки, яка освоїла технологію НВЧ-пристроїв, як і це буває — зроблений безліччю авторів майже одночасно. Але в історії залишиться той, хто першим доведе відкриття до комерційного успіху (хто пам'ятає лампи розжарювання, які були винайдені до Едісона і які конкурували з лампами його конструкції?).

▍ Творчі пошуки

І ось ми підходимо до цікавого етапу історії будь-якого технічного устрою — пошук оптимальних конструктивних рішень.Принцип роботи печі ясний - високочастотне випромінювання від магнетрона хвилеводом передається в екрановану камеру, в якій знаходиться їжа, що розігрівається. А ось при практичній реалізації перед інженерами виникає купа питань без відповідей:

  • А як виглядатиме екранована камера під їжу — як коробка з кришкою чи як висувна скринька?
  • Яка краще працює – прямокутна чи кругла?
  • А як краще вводити випромінювання в камеру зверху чи збоку?
  • А як зробити надійний контакт у місцях контакту кришки зі стінками, щоб випромінювання не йшло назовні — пружним контактом чи згорнути джгут із сітки?
  • А треба робити дренаж для жиру, що витопився з їжі, або змиритися з нерівномірністю нагріву?
  • А регулювати потужність нагріву, крутячи реостат чи регулюючи шпаруватість включення?
  • А чи потрібно робити ТЕН у камері для підрум'янювання?
  • А як краще боротися зі стоячою хвилею у камері?
  • А лампочку підсвічування краще розмістити за перфорованим екраном або розмістити її всередині під плафоном, але забезпечити фільтрами дроту живлення?

Найраніше зображення мікрохвильової печі вдалося відшукати на цьому фото - прототип 1945 ліворуч. Цей розігрівач їжі для літаків міг розморозити і розігріти 8 унцій (~200 гр) їжі з -12°С до +77°С за хвилину, а камера мала вигляд висувної скриньки.

У 1946 вже є наступний прототип пристрою - модель radarange для підігріву бутербродів. Бутерброд закладався в коробочку, що екранувала, встановлювався в нішу і дуже швидко розігрівався випромінюванням. Можна здогадатися, що таке компонування зі змінними коробочками під їжу в серійне виробництво не пішло.

І ось, в 1947 році фірма Raytheon випускає першу мікрохвильову піч для широкого споживання - Radarange 1132. Мабуть, їх було випущено не так багато, тому залишилися тільки архівні фотографії:

Це піч для громадського харчування потужністю випромінювання 1,6 кВт з одним водоохолоджуваним магнетроном на постійних магнітах. І вперше піч позиціонувалася не просто як розморожувач/розігрівач, а й як піч для приготування [12]. Цікавою деталлю є два вузли, які були усередині цієї печі. Перший - це механізм ущільнення дверцят, що перешкоджає просоченню випромінювання назовні. Просто зробити контакти не можна — вони забруднюватимуться жиром і іскритимуть, на чому набила собі шишок компанія Дженерал Електрик [20], тому придумана пастка по периметру дверцят. Будучи стінкою хвилеводу, можна загнути край листа так, що він працюватиме як ВЧ-фільтр, затримуючи випромінювання [11]. Ця ідея використовується у сучасних печах майже без змін. Другий вузол - "мішалка" ВЧ-поля у вигляді хромованих напівсфер на валу електродвигуна навпроти віконця хвилеводу магнетрону [19]. Така «мішалка» не дозволяє сформуватися стійкій стоячій хвилі з нагріванням їжі лише у вузлах. Ідея досі живе у моделях печей з дисектором. Але це не дуже рятувало — висока потужність печі в парі з невеликою камерою лише випинала проблеми нерівномірного нагріву.

▍ Уміння продати

Майже відразу стало зрозуміло, що компанії, які працювали над держоборонзамовленням і стали профі у НВЧ-техніці, які вміють робити чудові магнетрони, не мають досвіду у виготовленні побутової техніки.Інженерам, які звикли проектувати пристрої для військових без обмеження за ціною і працюючих з навченим персоналом, було важко звикнути до вимог побутових пристроїв, де на чолі всього — ціна, а керує всім людина, яка не читала інструкцію. А ще треба було вміти зацікавити потенційного покупця у вигляді шеф-кухарів, які не носили погонів. І якщо Raytheon знали, як переконати генерала купити радар, то як переконати професійного кухаря купити за дуже великі гроші новомодний пристрій, вони не знали. До того ж ім'я Raytheon було поважним серед військових, але у світі кухонної техніки на них дивилися з прищуром, як на маловідомого новачка.

Більше того, перші років десять-п'ятнадцять напрямок мікрохвильових печей приносило лише збитки, і не було закрито лише завдяки впевненості, що успіх прийде. Причому печі спочатку розглядали як ринок магнетронів. Чим більше мікрохвильових печей купить населення, тим більше магнетронів для них випустить оборонний завод.

Рішення було очевидним — оборонні компанії брали собі в компаньйони (або купували, якщо грошей вистачало) вже відомих виробників побутової техніки, забезпечуючи ліцензії, запчастини, консультації. Так, серед пристроїв торгових марок Amana, Tappan, Hotpoint, Whirlpool з'явилися мікрохвильові печі. Причому прогрес був помітний - до середини 50-х пічки від розміру холодильника зменшилися до розміру духовок, що вбудовуються, наприклад Tappan RL-1 [21].

Модель проводилася з 1955 до 1964 року. Усього виробили 1396 штук, але в перший рік виробництва продали всього 34 екземпляри.На момент випуску вартість цієї «першої домашньої мікрохвильової печі» була 1295 $, що на сьогодні еквівалентно [22] майже 14400 $ - ціна простенького новенького автомобіля. Із кумедних конструктивних особливостей — у нижній частині пічки була висувна скринька-картотека для зберігання рецептів.

До середини 60-х мікрохвильовки вдалося скушкірити до звичного нам настільного розміру. Це, наприклад, модель Sharp R-10 1962 року, або знакова Amana RR-1 1967 року. RR-1 мала магнетрон з електромагнітом, масу 13 кг [24], два (!) таймери - на 25 хвилин і на 5 хвилин, причому час підсумовувався, тобто максимум можна було включити піч на 30 хвилин. Та й піч мала кнопку «пуск», але не мала кнопки «стоп»… для передчасної зупинки треба було відчинити дверцята. У модель RR-2 1968 кнопку "стоп" додали. Магнетрон Raytheon QKH-1381 B з повітряним охолодженням, термін служби магнетрону 1500 годин, вихідна потужність 750 Вт [25].

А ще ця модель не мала регулювання потужності! Але знакова ця модель з іншої причини - її ціна зменшилася до 495 $, що на сучасні гроші близько 4416 $. Саме з цієї моделі почалося відчутне зростання ринку домашніх мікрохвильових печей. Оскільки основні мої читачі - технарі, порадую принциповою схемою RR-1. Як видно, вона не дуже відрізняється від сучасних.

Мікрохвильові печі випускали багато компаній, і якщо General Electric і Toshiba ще на слуху, то компанії типу International Crystal, Garland-welbilt, Sears-kenmore, Omnivend напевно відомі тільки історикам і фахівцям.До 70-х років в Америці працювало вже близько 95 000 мікрохвильових печей (50 000 в будинках, інше в закладах громадського харчування), так що держава звернула на них погляд і в 1968 році стало регламентувати величину витоку випромінювання через дверцята, про що, наприклад, був народжений звіт [25], де можна підглянути важливі електричні схеми мікрохвильових печей тих років. А ще були встановлені вимоги на наявність двох незалежних блокувань [28], щоб піч не могла включитися з погано прикритими дверцятами. При цьому, як мінімум, один мікровимикач блокування повинен бути прихованим від прямого доступу, щоб не можна було навмисно його заблокувати.

Розвиток мікрохвильових печей тривало. У 70-ті з'явилися печі з мікропроцесорним управлінням - замість механічних таймерів та регуляторів потужності з'явився мікроконтролер, що дозволило створювати гнучкі алгоритми виготовлення. Наприклад, розморозити спочатку на малій потужності протягом години курку, а потім приготувати її, прожарюючи випромінюванням на повній потужності протягом 20 хвилин. Були моделі навіть із термодатчиком на дроті. Усередині камери печі встромляли термометр у м'ясо і підключали до роз'єму - так піч могла визначити, що все готове.

На фотографії нижче Amana Radarange RR-10, екземпляр 1977 [24]. Відстрочка запуску, режим розморожування, підтримка температури, робота з термодатчиком - всі принади мікропроцесорного управління.

До кінця 70-х на американському (та й на світовому) ринку відчувався сильний тиск японських виробників. Моделі, що випускаються такими компаніями, як Sharp та Panasonic, успішно тіснили європейські та американські моделі та обвалювали ціни [11]. Саме японські інженери замінили дисектор на столик, що обертається, чим домоглися більшої рівномірності прогріву їжі.До 1977 року тільки Sharp звітувала про двомільйонну вироблену мікрохвильову печі. Ціни поступово знижувалися, що видно на графіку [30].

▍ Магнетрон усьому голова

Для компаній оборонки мікрохвильові печі були насамперед потенційним споживачем їх дорогого високотехнологічного продукту — магнетронів. І висока вартість магнетрону (і блоку живлення до нього) робила печі такими дорогими. 1000 $ має всередині магнетрон від Litton ціною 400 $. Поява Amana Radarange RR-1 за 495 $ це прорив.

На фото [26] ліворуч магнетрон Raytheon QK707 - водоохолоджуваний, з електромагнітом, масою 12 кг і вихідною потужністю близько 700 ВТ.

Фотографія вище досить наочно показує, наскільки прогрес дався взнаки на габаритах пристрою. Але які зміни відбулися всередині?

Великий внесок у модернізацію магнетронів для мікрохвильових печей внесли японці. Так, компанія Raytheon співпрацювала з New Japan Radio у справі виробництва магнетронів [29]. охолодження на ребра повітряного радіатора, а підігрівний катод - на катод прямого розжарення. Скорегувавши інші розміри лампи, він домігся того, що магнетрон видавав ті ж характеристики при набагато менших розмірах (і матеріаломісткості).

Зверніть увагу на феритові кільця на висновках катода, це фільтри ВЧ-перешкод, і вони дуже нагрівалися.Райтеон навіть спеціально вивчала це питання, і виявилося, що основне нагрівання було не від 2450 МГц, а від коливань із частотами 150-350 МГц.

Заміна підігрівного катода на катод прямого розжарення з вольфраму, що торує, може здатися кроком назад, але це значно прискорило вихід печі на робочий режим, з 75 секунд до одиниць секунд, що дозволяло швидше починати готувати. Ось для порівняння габарити катодів (на правому тендітну спіраль із вольфраму схоже зламали).

Магнетрон, як і раніше, вимагав великого і важкого електромагніту. Ця модель магнетронів ставилася у Amana RR-1. Більшість модернізацій в конструкцію магнетрону в Японії внесли в 60-ті:

  • замінили великий та дорогий електромагніт на пару феритових постійних магнітів;
  • замінили скло в конструкції корпусу магнетрону на кераміку — вона міцніша за скло, краще відводить тепло і має менші втрати в НВЧ;
  • змінили конструкцію виведення випромінювання з магнетрону. Тепер це не антена, прикрита скляним ковпачком, а металевий ковпачок (і потужність відводиться не з 3 ребер резонатора, як QK707, а з одного).

На початку 80-х у гонитві за здешевленням кількість ребер резонатора скоротили з 12 до 10, зменшивши діаметри анода, катода та нитки розжарення. Така гонитва за здешевленням призвела до того, що вартість магнетрону зменшилася до кумедних сум близько 10$ за прилад, який буквально 50 років тому коштував величезні гроші.

▍ А що Радянський Союз?

А Радянський Союз від прогресу не відставав. Високочастотне нагрівання вивчалося у додатку до конкретних завдань промисловості. У ВЕІ досліджують отримання із застосуванням діелектричного нагріву прес-порошків (Н.В. Александров та В.М. Дегтєв) та електроізоляційних матеріалів (Л.С. Левін). На НДІ шинної промисловості (Х.Э.Малкіна та А.П. Пухів) - вулканізацію масивних шин. Великий внесок у промислове застосування діелектричного нагріву вніс ВНІІТВЧ (А.А. Фрумкін, А.В. Дмитрієв, Т.А. Шеліна) впроваджуючи діелектричне нагрівання в різні виробництва - для нагріву таблеток прес-порошків (1949), для сушіння пряжі на фабриці ім. А.І. Желябова (1953), для склеювання деревини (1962) тощо. буд. На початок 1966 року у СРСР було виготовлено понад 12 тис. високочастотних установок для діелектричного нагріву загальною коливальною потужністю близько 30 МВт [4].

В інтернеті можна знайти вирізку з газети Праця №137 за 13 червня 1941 про нову установку приготування їжі струмами ультрависокої частоти.

Подробиць пристрою цієї установки знайти не вдалося, але схоже, вона аналогічна подібним установкам закордонного виробництва тих років, і схожа на демонстрацію на чиказькій виставці 1933 року, тому не можна сказати, що мікрохвильові печі винайшли в СРСР. Все-таки використовується не НВЧ-випромінювання магнетрона, а нижчі частоти від лампового генератора.

Роботи з магнетронів в СРСР проводилися і до війни - досить глянути бібліографію, опубліковану на форумі [33] шановним Клапауцієм.

Магнетронами займалися багато країн крім Радянського Союзу [31], і успіхи в радарній техніці призводять до того, що інженери мають у своєму розпорядженні магнетрони, здатні генерувати кіловати надвисокочастотного випромінювання в безперервному режимі. У журналі 1948 [32] згадується про магнетрони з безперервною потужністю в кілька кВт. І обов'язково хтось придумає використовувати їх для розігріву їжі.

Якщо післявоєнний час для виробників у США була проблема знайти ринок збуту для магнетронів у цивільному секторі, щоб заробити, то в СРСР були більш спантеличені відновленням зруйнованої війною економіки. Можливо, тому перша згадка про побутову НВЧ-печі відноситься до 1961 року, коли в Москві на ВДНГ була продемонстрована НВЧ-піч розробки ВНІІТВЧ [4]. Ленінградський завод торгового машинобудування виготовив дослідно-промислову серію подібних печей з використанням магнетронів безперервної дії потужностями 600 та 1600 Вт [4].

Найраніші НВЧ-печі, про які вдалося знайти інформацію – це модель «Волжанка» 1966 року та «Слов'янка» 1968 року.

Волжанка мала габарити 680*750*1200 (камера 600*400*330), 180 кілограмів ваги, мала водяне охолодження, споживала 5,7 кВт із мережі, потужність випромінювання 2,5 кВт.

Еволюційний шлях аналогічний тому, що проходили печі Radarange: модель «Слов'янка» мала вже габарити 650*600*600 (камера 350*240*300), масу 70 кг, повітряне охолодження та потужність 2,4 кВт (випромінювання 1,1 кВт) . Перші радянські печі працювали на частоті 2375 МГц, пізніше перейшовши на 2450 МГц. Якщо порівняти із зарубіжними аналогами, то характеристики були зіставні.

Так як я виклав принципові схеми ранніх американських печей, думаю, варто зробити те саме і для радянських. Нижче електрична принципова схема печі Волжанка 1966:

І схема печі "Слов'янка" 1968 року. У ній реалізовано попереднє прогрівання катода магнетрону та індикація виходу печі на готовність:

У медіабанку РІА Новини знайшлося фото печі «Слов'янка-501» 1974 року:

Серійний випуск побутових НВЧ-печей було налагоджено до 1978 року на ПО «Плутон».Цілком логічним було те, що спочатку виробництво мікрохвильових печей почалося на заводах, які виробляли в тому числі магнетрони. Пізніше виробництво розгорнулося на багатьох інших заводів. Причому, як нині модно говорити, ступінь локалізації була 100% - все, від магнетрона до мікроконтролера в блоці управління вироблялося Радянському Союзі. На початку 90-х на деяких підприємствах освоїли виробництво НВЧ-печей за ліцензією від японських виробників, яке, ймовірно, звелося до викрутки.

  • Модель "Волжанка".
  • Модель "Слов'янка".
  • Модель "Слов'янка-501".
  • Модель "Straume". Випускалася у Ризі, ймовірно, випущено лише 200 шт. (відео).
  • Модель «Електроніка» [11] з 1978 випускалася ВО «Плутон».
  • Модель "Електроніка СП-01" - доопрацьована модель "Електроніка", крім таймера з'явилося регулювання потужності. Випускалося ПО "Плутон".
  • Модель "Електроніка СП-03" - доопрацьована модель "Електроніка СП-01" з мікропроцесорним керуванням. 600 * 480 * 380, 36 кг, 290 руб. З'явилася у каталозі 1981 року.
  • Модель "Електроніка СП-10". Випускалося ПЗ «Плутон».
  • Модель "Електроніка СП-11". Випускалося ПЗ «Плутон».
  • Модель "Електроніка СП-12". Випускалося ПО "Плутон".
  • Модель "Електроніка СП-18". Випускалося ПЗ «Плутон» за ліцензією Goldstar на базі моделі Goldstar MA851MD. Зовні дуже схожі, із трохи зміненою клавіатурою. Модель «Південполіметал» та модель «Темп» московського радіозаводу «Темп» аналогічні.
  • Модель "Електроніка СП 23" (виробник не впізнаний).
  • Модель «Електроніка СП-23-1» випускалося Саратовським ВО «Тантал». Має панель управління, схожу на «Електроніка СП-11».
  • Модель "Електроніка СП-23 ЗІЛ". Випускалася заводом ЗІЛ. Ціна 350 руб (1988) (відео).
  • Модель "Фотон СП-23".
  • Модель "Електроніка СП 25".Випускав Вятсько-Полянський машинобудівний завод.
  • Модель "Електроніка СП-27" ВНІІТЕ. Ніколи не випускалася, один макет було створено у ВНДІТЕ як виставковий взірець передового радянського дизайну.
  • Модель "Електроніка 3С". Випускалася Саратовським ВО «Тантал» (нині знищено) як мінімум з 1987 року.
  • Модель "Комета СП-10". Випускалося на новосибірському заводі точного машинобудування "Комета".
  • Модель "Лорта СП-10". Випускалася Львівським ПЗ «Лорта», мала електромеханічне керування.
  • Модель "Лорта СП-11". Аналогічна "Лорта СП-10", але з мікропроцесорним управлінням.
  • Модель "Ліна". Вироблялася Кіровським ВО «Маяк» (виробник невідомий, блок управління наш, решта схожа на СП-11). ТУ 3-2655-93, лютий, 1994, варіант блоку управління-2. Вона з передньою панеллю «Ірина» виготовлялася на невідомому заводі.
  • Модель "Радо Гурман МВП-1". Випускалася на Нижегородському машинобудівному заводі.
  • Модель СП-125 "Гомельчанка". Випускало гомельське СПО ім. Кірова.
  • Модель "Біла вежа". Випускалася на мінському авіаремонтному заводі. Ймовірно, за ліцензією.
  • Модель "Титан". Випускалася Брестським заводом газової апаратури
  • Модель "Дніпрянка". Виготовляло Київське ПЗ «Октава», а також дніпровський машинобудівний завод, 1992 рік.
  • Модель "Дніпрянка-1". Випускалася Дніпровським машинобудівним заводом ім. Леніна.
  • Модель «Дніпрянка -2» (?).
  • Модель "Мрія" (?).
  • Модель НСЕР5 "Берегиня". Випускав Вологодський оптико-механічний завод, 1992р.
  • Модель «Фея» (завод непізнаний, лого ВЗ).
  • Модель "Еміта". Випускалася на Ленінградському НВО Імпульс (зокрема за ліцензією Goldstar). Зовні не відрізняються від неї моделі "Мрія МВ" (Південний машинобудівний завод), "Скіф".
  • Модель "Садко".Випускалася великоновгородським ПЗ Квант (календарик-реклама 1993) (ТУ ФІСМ.332243-001ТУ-95 Мікрохвильові печі «Садко МП-02».).
  • Модель МВП-3 "Радо-міні". Випускав АТ Нижегородський машинобудівний завод. 1993 рік.
  • Модель Roshaag Riga-500. Випускалася спільним радянсько-американським підприємством у литовській РСР 91 рік.

▍ Висновок

Ми так уважно розглядали минуле мікрохвильових печей, що спробуємо, насамкінець, зазирнути у їхнє майбутнє.

Економічно виробництво та продаж печей продовжуватимуть зростати. Крім заможних країн, на планеті залишилася величезна кількість сімей у країнах, які ще ніколи не купували собі мікрохвильову піч. Значного здешевлення печей не варто очікувати, потенціал для здешевлення практично вичерпаний. А ось потенціал щодо покращення довговічності та ремонтопридатності (а значить і економії природних ресурсів, необхідних на виробництво) реалізовуватись не буде, оскільки це суперечить логіці капіталізму.

З технічного погляду все цікавіше. Мікрохвильові печі вже досягли деякої технічної досконалості, коли виробники випробували, здається, все можливе. Починаючи від додаткових функцій, як термодатчик для готування, закінчуючи спробами замінити магнетрон на інше джерело НВЧ-коливань, наприклад, на клістрон або навіть напівпровідниковий генератор. І поки що технічних передумов для заміни магнетрону, незважаючи на всі його недоліки, не спостерігається. Останнє технічне нововведення в мікрохвильових печах останнім часом - це поява інверторних НВЧ-печей, в яких завдяки спеціально спроектованому магнетрону і напівпровідниковому високовольтному блоку живлення піч здатна плавно регулювати свою потужність в деяких межах.Звичайні печі можуть лише включити магнетрон на повну потужність і вимкнути, а потужність нагріву регулюється співвідношенням часу, коли він увімкнений або вимкнений. В іншому конструкція саме печі навряд чи технічно сильно зміниться в найближчому майбутньому. А коли інженери не можуть вигадати щось нове, в роботу включаються маркетологи та дизайнери.

[1] ГОСТ 10698-80
[2] ftemk.mpei.ru/ctlw/pubs/etm/diel/05.06.htm
[3] www.rfcafe.com/references/electrical/dielectric-constants-strengths.htm
[4] Історія електротехніки М.М. МЕІ 1999 ISBN: 5-7046-0421-8 www.litmir.me/br/?b=280767&p=132
[5] archive.org/details/1903_20190711/page/n353/mode/1up Дарі Ж. Електрика У всіх Його Застосуваннях (1903)
[6] earlyradiohistory.us/sec011.htm
[7] commons.wikimedia.org/wiki/File:Cooking_with_radio_waves_-_Chicago_Worlds_Fair_1933.jpg
[8] archive.org/details/diathermy-simplified/page/11/mode/1up Diathermy Simplified
[9] archive.org/details/sim_clinical-medicine_1932-06_39_6/page/454/mode/1up?q=radiotherm Clinical Medicine and Surgery 1932-06: Vol 39 Iss 6 p454
[10] High Frequency Induction Heating, Frank Curtis, 1944 Mcgraw Hill archive.org/details/HighFrequencyInductionHeatingFrankCurtis1944McgrawHill/page/n241/mode/2up
[11] John Osepchuk. A History of Microwave Heating Applications, October 1984, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 32(9):1200 — 1224. DOI:10.1109/TMTT.1984.1132831
[12] Brittain, J. E. (1985). Magnetron і Beginnings of Microwave Age. Physics Today, 38 (7), 60-67. doi:10.1063/1.880982
[13] forums.balancer.ru/tech/forum/2015/06/t69009--istoriya-magnetrona.html
[14] en.wikipedia.org/wiki/Tizard_Mission
[15] Documents of the International Radio Conference (Atlantic City, 1947) - Doc. No. 1-100 - No. 28 R-E p464
[16] www.fundinguniverse.com/company-histories/raytheon-company-history
[17] 0. J. Scott, The Creatiue Ordeal. New York: H. Wolff, 1974.
[18] web.archive.org/web/20050306112532/http://members.aol.com:80/spencerlab/history/readdig.htm
[19] Microwave Heating в Freeze-Drying, Electronic Ovens, та інші Applications DAVID A. COPSON, Ph.D. 1962 www.smecc.org/microwave_oven_holding_page.htm
[20] edisontechcenter.org/Microwaves.html
[21] americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_1088040
[22] www.usinflationcalculator.com
[23] global.sharp/ru/corporate/info/his/only_one/el/range.html
[24] radarange.com
[25] Laboratory Testing and Evaluation of Microwave Ovens U.S. Бюро охорони здоров'я, Bureau of Radiological Health, 1970 books.google.ru/books?id=9jYn-kQjOfEC&printsec=frontcover&hl=uk
[26] Microwaves Are Everywhere: “Ovens: From Magnetrons to Metamaterials” PETER H. SIEGEL DOI:10.1109/JMW.2021.3059745
[27] zoryglaser.com/wp-content/uploads/2020/05/MICROWAVE-OVEN-LEAKAGE-FEDERAL-REGULATIONS-SOON.pdf
[28] ajph.aphapublications.org/doi/pdf/10.2105/AJPH.63.3.193
[29] Osepchuk, J. M. (2010). Magnetron і microwave овен: A unique and lasting relationship. 2010 International Conference on Origins and Evolution of Cavity Magnetron. doi:10.1109/cavmag.2010.556556
[30] Surfing the microwave oven learning curve Remko J. Detz Bob van der Zwaan doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122278
[31] The Cavity Magnetron: Нічого не Великобританія Invention Yves Blanchard, Gaspare Galati, і Piet van Genderen. IEEE
[32] Журнал Електрика. Грудень 1948, стор 7.
[33] forums.balancer.ru/tech/forum/2015/06/t69009--istoriya-magnetrona.html
[34] rt20.getbb.ru/viewtopic.php?f=1&t=72551&sid=4687b9094a0baf9b8dacd634eba92cfe
[35] riamediabank.ru/media/2897234.html

Визначення мікрохвильового випромінювання

Мікрохвильове випромінювання є різновидом електромагнітного випромінювання. Префікс «мікро-» у мікрохвилях не означає, що мікрохвилі мають мікрометрові довжини хвиль, а скоріше означає, що мікрохвилі мають дуже маленьку довжину хвилі в порівнянні з традиційними радіохвилями (довжини хвиль від 1 мм до 100 000 км). В електромагнітному спектрі мікрохвилі знаходяться між інфрачервоним випромінюванням та радіохвилями.

Частоти

Мікрохвильове випромінювання має частоту від 300 МГц до 300 ГГц (від 1 ГГц до 100 ГГц в радіотехніці) або довжину хвилі від 0,1 см до 100 см. Діапазон включає радіодіапазони НВЧ (надвисока частота), УВЧ (надвисока частота) висока частота чи міліметрові хвилі).

У той час як низькочастотні радіохвилі можуть повторювати контури Землі та відбиватися від шарів атмосфери, мікрохвилі поширюються лише в межах прямої видимості, зазвичай обмеженої 30-40 милями на поверхні Землі. Ще однією важливою властивістю мікрохвильового випромінювання є те, що воно поглинається вологою. Явище, зване завмиранням у дощі , відбувається на верхньому кінці мікрохвильового діапазону Після 100 ГГц інші гази в атмосфері поглинають енергію, роблячи повітря непрозорим у мікрохвильовому діапазоні, але прозорим у видимому та інфрачервоному діапазонах.

Позначення діапазонів

Оскільки мікрохвильове випромінювання охоплює такий широкий діапазон довжин хвиль/частот, воно поділяється на IEEE, NATO, EU або інші позначення діапазонів радарів:

Позначення діапазону Частота Довжина хвилі Використання
L-діапазон від 1 до 2 ГГц від 15 до 30 см аматорське радіо, мобільні телефони, GPS, телеметрія
S-діапазон від 2 до 4 ГГц від 7,5 до 15 см радіоастрономія, метеорологічний радар, мікрохвильові печі, Bluetooth, деякі супутники зв'язку, аматорське радіо, стільникові телефони
Група C від 4 до 8 ГГц від 3,75 до 7,5 см міжміське радіо
Х-діапазон від 8 до 12 ГГц від 25 до 37,5 мм супутниковий зв'язок, наземний широкосмуговий зв'язок, космічний зв'язок, радіоаматорство, спектроскопія
До ю група від 12 до 18 ГГц від 16,7 до 25 мм супутниковий зв'язок, спектроскопія
До групи від 18 до 26,5 ГГц від 11,3 до 16,7 мм супутниковий зв'язок, спектроскопія, автомобільний радар, астрономія
K група _ від 26,5 до 40 ГГц від 5,0 до 11,3 мм супутниковий зв'язок, спектроскопія
Q-діапазон від 33 до 50 ГГц від 6,0 до 9,0 мм автомобільна радіолокація, молекулярна обертальна спектроскопія, наземний мікрохвильовий зв'язок, радіоастрономія, супутниковий зв'язок
U група від 40 до 60 ГГц від 5,0 до 7,5 мм
V-діапазон від 50 до 75 ГГц від 4,0 до 6,0 мм молекулярна обертальна спектроскопія, дослідження міліметрових хвиль
W-діапазон від 75 до 100 ГГц від 2,7 до 4,0 мм радіолокаційне наведення та супровід, автомобільний радар, супутниковий зв'язок
F-діапазон від 90 до 140 ГГц від 2,1 до 3,3 мм НВЧ, радіоастрономія, більшість радарів, супутникове телебачення, бездротова локальна мережа
Група D від 110 до 170 ГГц від 1,8 до 2,7 мм КВЧ, мікрохвильові реле, енергетична зброя, сканери міліметрового діапазону, дистанційне зондування, радіоаматорська діяльність, радіоастрономія

Використання

Мікрохвилі використовуються в основному для зв'язку, включаючи аналогову та цифрову передачу голосу, даних та відео.Вони також використовуються для радарів (RAdio Detection and Ranging) для відстеження погоди, радарних швидкісних гармат та управління повітряним рухом. Радіотелескопи використовують великі параболічні антени для визначення відстаней, картографування поверхонь та вивчення радіосигнатур від планет, туманностей, зірок та галактик. Мікрохвилі використовуються для передачі теплової енергії для нагрівання їжі та інших матеріалів.

Джерела

Космічне мікрохвильове фонове випромінювання є природним джерелом мікрохвиль. Випромінювання вивчається, щоб допомогти вченим зрозуміти Великий вибух. Зірки, включаючи Сонце, є природними джерелами мікрохвиль. За певних умов атоми та молекули можуть випромінювати мікрохвилі. До штучних джерел мікрохвиль відносяться мікрохвильові печі, мазери, електричні ланцюги, вежі зв'язку та радари.

Для виробництва мікрохвиль можуть використовуватися або твердотільні пристрої або спеціальні вакуумні трубки. Приклади твердотільних пристроїв включають мазери (в основному лазери, в яких світло знаходиться в мікрохвильовому діапазоні), Ганна, польові транзистори і діоди IMPATT. Лампові генератори використовують електромагнітні поля для спрямування електронів у режимі з модуляцією густини, коли через пристрій проходять групи електронів, а не потік. До таких пристроїв відносяться клістрон, гіротрон та магнетрон.

Посилання

  • Анджус, РК; Лавлок, Дж. Еге. (1955). «Реанімація щурів за температури тіла від 0 до 1 °C за допомогою мікрохвильової діатермії». Журнал фізіології . 128 (3): 541–546.

Історія винаходу мікрохвильової печі

Фізичні ефекти, що у принципі дії сучасних мікрохвильових печей, були відомі давно, ще 1890—х роках.

Сто тридцять років тому було відомо, що струми високої частоти можуть нагрівати предмети, це спостереження, зокрема, зробив Нікола Тесла і запропонував використовувати високочастотне випромінювання, щоправда не для розігріву їжі, а для розігріву тіла людини в терапевтичних цілях:

Перша мікрохвильова піч, точніше короткохвильова піч, тому що для нагрівання тіла використовувалися короткі хвилі. 1930-ті роки

Який принцип дії мікрохвильової печі?

Якщо коротко, то мікрохвильове випромінювання, проникаючи всередину предмета, змушує дуже швидко рухатися молекули, що містяться у цьому предметі. Тертя цих молекул один об одного і виробляє тепло, від якого нагрівається весь предмет. Звичайно, щоб предмет нагрівся, він повинен містити такі молекули (вони називаються полярними або дипольними). На щастя для нас, багато таких молекул знаходиться у воді, а так як продукти харчування, в основному, містять воду, то їх і можна нагрівати цим випромінюванням.

Після успішного застосування мікрохвильової машини в медичних цілях, інженерам спала на думку думка, що так само, як і тіло людини, можна підігріти і їжу:)

Результат не забарився, в 1933 році була створена така машина для підігріву бутербродів:

Перша мікрохвильова піч для розігріву продуктів. 1933 рік

Як видно на фото, вона була величезна. Чому? Тому що ще не було винайдено мікрохвильових генераторів, а розміри короткохвильових генераторів великої потужності були величезні.

І лише з винаходом магнетрону - малогабаритного приладу, який може генерувати спрямоване, надвисокочастотне випромінювання, з'явилася можливість зменшити розміри конструкції мікрохвильових печей до сучасного рівня.

Сучасна конструкція магнетрону мікрохвильової печі.

Однак думка про те, що магнетрон можна використовувати для розігріву їжі, спала на думку інженеру компанії Radarange Raytheon випадково. Компанія займалася розробкою радарів для військових. А інженер Персі Лебарон Спенсер, як його звали, працював над конструкціями магнетронів для цих радарів.

Як розповідає легенда, перебуваючи поруч із магнетроном, шоколадний батончик, який лежав у нього в кишені, розтанув, що й наштовхнуло його на думку використати магнетрон для розігріву пиши. Після цього випадку він провів кілька експериментів, розігріваючи різні предмети - попкорн, а потім куряче яйце в чайнику, який поміщав перед магнетроном і зрозумів, що магнетрон нагріває предмет набагато швидше, ніж звичайна духовка.

Отримавши схвалення керівництва компанії, він зайнявся удосконаленням магнетрону і домігся того, що завод компанії, що випускав лише 17 магнетронів на день, став виробляти їх зі швидкістю 2600 штук на добу!

І ось, в 1947 році компанія Radarange Raytheon випускає першу комерційну мікрохвильову піч, саме комерційну, оскільки ціна та розмір обладнання були ще дуже великими для звичайних покупців.

Перша комерційна мікрохвильова піч Radarange, кіловати потужності та сотні кілограм ваги. 1947 рік

До 1947 року мікрохвильові печі випускалися для встановлення на військові об'єкти - літаки, кораблі та підводні човни.

Розвиток мікрохвильових печей того часу ілюструє ця фотографія:

Еволюція стародавніх мікрохвильових печей

Ремонт мікрохвильової печі в той час:

Налаштування та ремонт мікрохвильової печі

У 1955 році за ліцензією Raytheon, компанією Tappan була випущена мікрохвильова піч для домашнього використання - Tappan RL-1:

Tappan RL-1. Якщо перевести її ціну на сьогоднішні рублі, то коштувала б вона 800 000 рублів:)

Через 10 років Raytheon купує виробника побутової техніки - Amana Refrigeration і з 1967 року починає масово виробляти такі мікрохвильові печі:

Мікрохвильова піч Amana Radarange. 1967 рік

Які поступово набувають звичного нам вигляду.

Цікавий факт:

В американських мікрохвильових печах 1967 року і пізніше використовувалися магнітрони вироблені в Японії, вони виявилися набагато ефективнішими за американські.

Мікрохвильові печі в інших країнах.

Японія

Поряд із США розробкою мікрохвильової печі займалася лише Японія, причому свою побутову мікрохвильову піч вони запустили в продаж навіть раніше, ніж у США, в 1962 році. Модель називалася Sharp R-10:

Побутова мікрохвильова піч Sharp R-10. 1962 рік

Але жодного успіху у Японії вона не мала.

Мікрохвильова піч у СРСР

Існує легенда, заснована на цьому знімку, що мікрохвильову піч винайшли в СРСР:

Але я не знайшов жодної інформації про нашу мікрохвильову піч, крім як на сайті Raytheon про це фото написано, що це качка. Може бути й так, а може інакше – історія про це замовчує.

Офіційно в СРСР мікрохвильові печі стали виробляти в 1978 році. Магнетрони в них, як і в американських мікрохвильових печах стояли теж японські.

Радянська мікрохвильова піч

Ну а в наш час мікрохвильові печі еволюціонували до самостійного виходу в інтернет, скачування рецептів і замовлення продуктів в інтернет магазині.

Цікаві факти та поради:

У 1973 році мікрохвильова піч офіційно була визнана небезпечним предметом, і справа мало не закінчилася забороною на їх виробництво.

Мікрохвильове випромінювання не проникає вглиб продукту, як думає багато хто, воно проникає тільки на відстань близько сантиметра вглиб їжі, а сам продукт нагрівається вже від верхніх своїх шарів.

Мікрохвильове випромінювання не порушує молекулярний склад продуктів, така думка також існує. На цю тему я знайшов ціле наукове дослідження, яке доводить, що мікрохвилі не псують продукти.

Офіційно визнано, що їжа, приготовлена ​​в мікрохвильовій печі більш корисна, ніж при інших способів приготування. У мікрохвильовій печі в їжі не утворюється смол та інших шкідливих речовин, як при готуванні на вогні, або інших гарячих поверхнях.

Якщо вам необхідно нагріти в мікрохвильовій печі невелику кількість їжі, то обов'язково поставте склянку з водою всередині неї. Вода у склянці поглине зайве випромінювання. Якщо мікрохвильову печі включити без їжі всередині, то випромінювання, не поглинувшись продуктом, відобразиться від стінок мікрохвильової печі назад в магнетрон, і він може "згоріти".

У конструкції мікрохвильової печі я нарахував 38 патентів, від 1950 до 1992 року.

Магнетрон єдиний у світі електронноламповий прилад, що випускається досі. До цього таких приладів було два – кінескоп та магнетрон.

Ніколи не сушіть у мікрохвильовій печі дрібних тварин, я був у шоці, коли прочитав про такі випадки. Магнетрон мікрохвильової печі, навіть коли вона поставлена ​​на мінімальну потужність, завжди працює на повну потужність, що призводить до незворотних наслідків для живих організмів.

У мікрохвильовій печі будь-якої конструкції збоку на стінці, є слюдяна платівка, ніколи не чіпайте її, не очищайте її твердими предметами, якщо вона забруднилася. Слюда дуже тендітна, вона захищає магнетрон мікрохвильової печі від попадання на нього бризок їжі і т.д. які можуть необоротно пошкодити магнетрон.

Не ставте в мікрохвильову піч тарілки з золотим або сріблястим малюнком, вони нанесені металевою фарбою і при включенні мікрохвильової печі на них наведуться сильні вихрові струми і це призведе до пошкодження і тарілок і, можливо, магнетрону.

Не розігрійте в мікрохвильовій печі рідини і їжу в герметично закритих ємностях, це призведе до вибуху. Ця ж обережність відноситься до пташиних яєць і сосисок поміщених у поліетиленову оболонку. Перед розігріванням проткніть оболонку в кількох місцях вилкою.

Діставайте розігріту воду з мікрохвильової печі обережно, вода може розігрітися вище температури кипіння і від найменшої вібрації ємності різко закипіти, ошпаривши вас.

Мікрохвильова піч призводить до серйозних перешкод Wi-Fi. Оскільки магнетрон працює у тому діапазоні частот. Майте це на увазі і не розташовуйте роутер на її корпусі.

Ну і насамкінець, якщо ви хочете здивувати дитину, та й себе теж - покладіть у мікрохвильову піч шматочок мила, увімкніть її і результат вас дуже розвеселить і здивує!

Подібні статті

Останні статті

Категорії