�}�y̹��㥷rc9�����_o�b���}�ѣ��:^6����V���ͯ���ؾ�z�q�������}���Cв��0�. 0000034895 00000 n マイクロ波は電波の一つで、電波は電磁波の1つです。 電磁波とは電界と磁界が相互に作用しあって伝播するものですから、真空中でも伝播することができます。, 電磁波は「波」ですから、波長と周波数という2つの要素を持っています。 波長は波の頂上から頂上までの長さ、周波数は1秒間に現れる波の数を示しています。 電磁波の速度は周波数にかかわらず一定で約30万km/秒ですから、これを周波数で割ると波長になります。, 表1に示すように電磁波はその周波数により呼び方が変り、それぞれの特性に応じていろいろな用途に使われています。, 周波数が300MHzから300GHz(波長が1mから1mm)の電波をマイクロ波と呼んでいます[1]。, マイクロ波は通信だけでなく、電波望遠鏡による天体観測、レーダーによる移動物体監視システム、カーナビで皆さんもご存じのGPSによる測位システムなどにも応用されています。, [参考文献]  1) IEC(国際電気標準会議)の規格「IEC61307工業用マイクロ波加熱設備-出力決定のための試験方法-」  2) ITU(国際電気通信連合)Recommendation ITU-R V.431-8 (08/2015), 電波は、ITU(国際電気通信連合)が、その用途に応じて使用できる周波数を割り当てています。 そして、最終的には各国が法律で定めます。, そして、電波を利用する工業, 科学及び医療用装置(ISM装置)に対して、ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯が国際規格CISPR11で規定されています。, 日本には、通信障害を生じさせないために電波法があり、非常に厳しい限度値で電波の漏洩を規制しています。 そして、CISPR11を日本の実情に合わせて規格化したJ規格:J55011(H27)がH27年に制定されました。J規格にある「ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯」の一部を抜粋したものが表2です。表2の細字による記述は日本の実情に合わせた部分です。ポイントは、13.56MHzの第2及び第3高調波もISM周波数に指定されているので、それぞれの最大放射量が無制限になっていることと、脚注J37により「ISM周波数帯で運用する無線通信業務は混信を許容しなければばらない」ことが明記されている点です。詳細はJ規格:J55011(H27)をご覧になってください[3]。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[4]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[5]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [6]及びJ規格J55011(H27) [3]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業用マイクロ波加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[3]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[4]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [5]及びJ規格J55011(H27) [2]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, [参考文献]  3) J規格(J55011(H27) 工業, 科学及び医療用装置からの妨害波の許容値及び測定法  4) http://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/ele/medical/protect/index.htm 2019年9月18日閲覧  5) https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_tushin/desc/std-38.html 2019年9月18日閲覧  6) 電波法第百条、電波法施行規則第四十五条、無線局免許手続規則二十六条、無線設備規則第六十五条第一項, 文献[7]によれば、水がマイクロ波を最も効率よく吸収する周波数は0℃で10GHz前後、20℃で18GHz前後になっています。, 電子レンジの周波数が2.45GHz(2450MHz)に対し、BSテレビ放送周波数は約12GHzですから、電波が雨に吸収されてBSテレビ放送が見られなくこともご理解いただけると思います。, 放送電波は微弱ですから雨が加熱されることはありませんが、原理的には雨がBS放送電波を吸収して発熱しています。, ここでは、「誘電体のマイクロ波加熱の原理」「誘電体が吸収するマイクロ波電力」「マイクロ波が誘電体に浸透する深さ」「誘電体の誘電特性」に加え「マイクロ波による金属の加熱」についても説明します。, 「マイクロ波加熱とは300MHz~300GHzの電磁波の作用で誘電体を主として分子運動とイオン伝導によって熱を発生させて加熱すること」と定義しています[8]。, その誘電体のマイクロ波加熱の原理は非常に難しく一口には説明できませんが、大雑把に言うと次のようになります。, 「マイクロ波電界の振動に対して、例えば、永久双極子が少し遅れてマイクロ波電界の振動に追従するとき、すなわち、マイクロ波電界の変化に対し位相遅れを伴って永久双極子が変化する場合、この遅れがマイクロ波電界の変化に対する抵抗力として働いて永久双極子が加熱される。」と言われています。, 簡単に言えば、「永久双極子が抵抗しながらも振動させられることにより発熱する」ということです。, 水は1個の酸素と2個の水素からなっています。 全体としては電荷を持っていませんが、酸素原子に対し2個の水素原子が約104.5°の角度で結合している関係で、それぞれマイナス(-)とプラス(+)に少し帯電して、双極子を形成しています。, そして、図3に示すように、外部電界のない状態ではバランスをとって集合していますが、電界中に置くと水の双極子が電界にしたがって向きを変えます。, ここで、例えば水に電波を照射するということは、交流の電界を与えるということで、電子レンジの場合は1秒間に24億5000万回もプラスとマイナスが入れ替わる振動ということになります。, 図4は、低い周波数の電波を水の永久双極子に照射した場合を示しています。 この場合は変化する電界に対し永久双極子は瞬時に追従して方向を変えます。 このような場合、水は発熱しません。, 一方、高過ぎる周波数の電波を永久双極子に照射した場合が図5です。 この場合は電界の変化が早過ぎるので双極子は全く追従できず変化しません。 このような場合も発熱しません。, これに対し、図6は、電界の変化が程々の電波を水に照射した場合を示しています。 この場合は電波の電界の変化に対し時間遅れで永久双極子が追従しています。 このように時間遅れが生じている間で水は電波からエネルギーを吸収し発熱するというものです。 そして、マイクロ波がその程々の周波数ということです。, 式(1)において、比誘電率εrと誘電体損失角tanδは物質(誘電体)特有の値となります。 また、その積、すなわち、εr・tanδを誘電損失係数(単に、損失係数とも呼びます)と言い、これは誘電体が吸収するマイクロ波電力の程度を表しています。, 一方、Eは誘電体に作用する電界強度で、装置の設計で決まる値です。 ここで、式(1)は理論式で実際に誘電体に作用する電界強度Eを求める手段は、電磁波解析シミュレータを用いる以外ありません。, 誘電体が液体の場合は、誘電体が吸収するマイクロ波電力を、(b)で説明するカロリー計算から簡単に算出できます。, アプリケータ内に w [ kg ] の液体( 初期温度 T1 [ ℃ ] )を入れた容器を置き、PA[W]のマイクロ波電力を t [s] 照射したところ液体の温度が T2 [℃] になったとします。 この液体が吸収したマイクロ波電力 PB[W] は式(2)、加熱効率ηは式(3)となります。 例えば、液体が水の場合、水の比熱 4180 [ J / (kg・K) ]を用いれば、マイクロ波吸収電力が算出できます。, マイクロ波が誘電体の表面から内部に浸透する深さは、電力が表面の50%になる深さで定義し、電力半減深度と呼びます。 その電力半減深度Dを求める式が式(4)です。, (a)で、誘電体の比誘電率 εr と 誘電体力率 tanδ は、その誘電体特有の値であることを説明しました。 図7は、いろいろな物質の比誘電率εr と誘電体損失角 tanδ を示す特性図です[11]。, 図で、上横軸が電力半減深度Dの目盛で、右下に下がる線が同じ電力半減深度を結ぶ線です。 大雑把に言うと、電力半減深度の浅い右上の物質ほどマイクロ波吸収が大きい物質、電力半減深度の深い左下の物質ほどマイクロ波吸収が小さい物質であると言えます。 勿論、正確な比較は誘電損失係数εr・tanδの大小で判断しないといけません。, IECによる「マイクロ波加熱」の定義[8]から、マイクロ波で加熱できるのは誘電体だけと考えてしまう方もいらっしゃるかもしれませんが、ヒステリシス損・ジュール損により金属もマイクロ波で加熱できます。, 金属や金属酸化物の粒子の場合もマイクロ波は加熱しながら内部に浸透しますが、金属板になると僅かしか浸透できず、一部は金属板で吸収されて、残りの殆どは反射されてしまいます。, 図8は、各種非磁性金属の表皮深さの周波数特性を示しています。例えば、アルミニウムは、周波数が2.45GHzのとき、表皮深さδが約1.67μmになります(表3もご参照ください)。この表皮の深さδは、金属表面の電磁界強度を100%としたときに36.8%になる深さを意味します。そして、アルミニウムの板厚の20 μm = 約12×δは、減衰率が104(dB)に相当します。減衰率の100dBは、金属の表面で1000kWのマイクロ波が裏面では0.1mWになることを意味します。, したがって、2.45GHzのマイクロ波は例えば0.5mmのアルミニウム板を貫通できないことが容易に理解できます。ミクロ電子の導波管の板厚は2.5mmですから、マイクロ波が貫通する心配は全く必要ありません, 式(6)から、金属板が吸収するマイクロ波電力は、厚さδの金属薄膜に、薄膜表面上の磁界強度に等しい電流が流れたときの損失(ジュール損)と同じことが分かります。したがって、Pm / |Ht|2 すなわち、1/(2δσ)は、金属による損失の違いを表す係数となるので、損失係数と呼ぶことにします。, 各種金属板に浸透するマイクロ波(2.45GHz)の表皮の深さと損失係数の比較結果を表3に示します。 Mysql 文字列 連 番 6, パナソニック Ghp エラーコード 5, リンナイ 給湯器 リセット方法 4, 離婚 したら 次の結婚 4, ホンダ 新車情報 2020 11, イスラム 名前 女性 5, 育児休業給付金 いつまで 復帰 18, ペットボトル 潰す 音 10, ツアーad Iz 偽物 15, Catia V5 試験問題 26, 元彼 Sns 削除 23, 灘 国語 2020 5, 電車 喧嘩 咳 7, Prediction One 株価 予測 19, Huawei マップ サービス アプリ 6, 犬 ぬいぐるみ オーダー 5, プロポーズ大作戦 4話 Dailymotion 10, 女性 片思い サイン 4, Sprint Up 意味 6, Chrome 印刷 プレビュー おかしい 4, コストコ シュレッドモッツァレラチーズ レシピ 7, タルタル こう ざん Mad 7, Logicool M557 Manual 6, Google Oauth 認証 Java 4, 常に 最 前面 Windows 20, ドラえもん ルナ Pixiv 6, Cities: Skylines 外部接続 23, Ipad Pro Office 学生 5, ライン の返事 1週間 9, 領収書 Pdf 有効 5, Vmware Windows10 無料 7, ジムニー デフ ベアリング 4, Mp3t あ G 15, 飾りピン 留め方 サイド 17, ローバー ミニ 工具 7, Mhw Geforce ドライバ 6, アクロイド殺し 映像化不可能 なぜ 9, Stay Home 反対語 4, スローガン 作成 サイト 9, ひらがな 練習帳 Pdf 4, Joytokey Minecraft Setup 6, 品川美容外科 小鼻縮小 ブログ 13, Line Bot 面白い 11, パワプロ2018 ペナント 帰国選手 19, イ ヘイン Produce101 6, 彼氏 不満 泣く 5, 京セラ 中期経営計画 2018 4, Vmr 905mql フィルター 4, Ikea ロッキングチェア 授乳 8, オキシクリーン 食器 プラスチック 8, ネッククーラー 作り方 型紙 8, マホト 猫 ミュウ 5, Macbook Air 2020 Usbハブ 8, ひなあい テロップ 作り方 6, ジャイアント エスケープ オプション 13, マイクラ Win10 配布ワールド入れ方 16, 車 汚れ 茶色 16, 乃木坂 事件 打線 42, ネックカバー 夏 作り方 29, Steam 協力プレイ おすすめ 10, 86 Grmn ミッション 6, シャニマス 運命の出会いガチャ 妥協 13, 東 松戸 キックボクシング 8, ドラクエ10 職人練習場 コツ 36, Excel Sql データ取得 6, ホークス 応援団 仲悪い 6, すね毛 チクチク 女 11, モンスト相方 と は 8, 草むしり 手袋 100 均 6, カカオトーク 通報 やり方 24, Slack リマインダー 複数 回 5, ドライブレコーダー 純正 日産 6, Destiny2 レイド ソロ 11, Vmware Horizon 入力 5, 琴剣 奥さん 病気 14, Big Dipper 2 和訳 Lesson3 34, フレックス Renoca 評判 5, Virtua Striker 4 Gamecube Iso 5, Less Is More ガラスフィルム 貼り方 4, " /> �}�y̹��㥷rc9�����_o�b���}�ѣ��:^6����V���ͯ���ؾ�z�q�������}���Cв��0�. 0000034895 00000 n マイクロ波は電波の一つで、電波は電磁波の1つです。 電磁波とは電界と磁界が相互に作用しあって伝播するものですから、真空中でも伝播することができます。, 電磁波は「波」ですから、波長と周波数という2つの要素を持っています。 波長は波の頂上から頂上までの長さ、周波数は1秒間に現れる波の数を示しています。 電磁波の速度は周波数にかかわらず一定で約30万km/秒ですから、これを周波数で割ると波長になります。, 表1に示すように電磁波はその周波数により呼び方が変り、それぞれの特性に応じていろいろな用途に使われています。, 周波数が300MHzから300GHz(波長が1mから1mm)の電波をマイクロ波と呼んでいます[1]。, マイクロ波は通信だけでなく、電波望遠鏡による天体観測、レーダーによる移動物体監視システム、カーナビで皆さんもご存じのGPSによる測位システムなどにも応用されています。, [参考文献]  1) IEC(国際電気標準会議)の規格「IEC61307工業用マイクロ波加熱設備-出力決定のための試験方法-」  2) ITU(国際電気通信連合)Recommendation ITU-R V.431-8 (08/2015), 電波は、ITU(国際電気通信連合)が、その用途に応じて使用できる周波数を割り当てています。 そして、最終的には各国が法律で定めます。, そして、電波を利用する工業, 科学及び医療用装置(ISM装置)に対して、ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯が国際規格CISPR11で規定されています。, 日本には、通信障害を生じさせないために電波法があり、非常に厳しい限度値で電波の漏洩を規制しています。 そして、CISPR11を日本の実情に合わせて規格化したJ規格:J55011(H27)がH27年に制定されました。J規格にある「ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯」の一部を抜粋したものが表2です。表2の細字による記述は日本の実情に合わせた部分です。ポイントは、13.56MHzの第2及び第3高調波もISM周波数に指定されているので、それぞれの最大放射量が無制限になっていることと、脚注J37により「ISM周波数帯で運用する無線通信業務は混信を許容しなければばらない」ことが明記されている点です。詳細はJ規格:J55011(H27)をご覧になってください[3]。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[4]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[5]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [6]及びJ規格J55011(H27) [3]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業用マイクロ波加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[3]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[4]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [5]及びJ規格J55011(H27) [2]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, [参考文献]  3) J規格(J55011(H27) 工業, 科学及び医療用装置からの妨害波の許容値及び測定法  4) http://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/ele/medical/protect/index.htm 2019年9月18日閲覧  5) https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_tushin/desc/std-38.html 2019年9月18日閲覧  6) 電波法第百条、電波法施行規則第四十五条、無線局免許手続規則二十六条、無線設備規則第六十五条第一項, 文献[7]によれば、水がマイクロ波を最も効率よく吸収する周波数は0℃で10GHz前後、20℃で18GHz前後になっています。, 電子レンジの周波数が2.45GHz(2450MHz)に対し、BSテレビ放送周波数は約12GHzですから、電波が雨に吸収されてBSテレビ放送が見られなくこともご理解いただけると思います。, 放送電波は微弱ですから雨が加熱されることはありませんが、原理的には雨がBS放送電波を吸収して発熱しています。, ここでは、「誘電体のマイクロ波加熱の原理」「誘電体が吸収するマイクロ波電力」「マイクロ波が誘電体に浸透する深さ」「誘電体の誘電特性」に加え「マイクロ波による金属の加熱」についても説明します。, 「マイクロ波加熱とは300MHz~300GHzの電磁波の作用で誘電体を主として分子運動とイオン伝導によって熱を発生させて加熱すること」と定義しています[8]。, その誘電体のマイクロ波加熱の原理は非常に難しく一口には説明できませんが、大雑把に言うと次のようになります。, 「マイクロ波電界の振動に対して、例えば、永久双極子が少し遅れてマイクロ波電界の振動に追従するとき、すなわち、マイクロ波電界の変化に対し位相遅れを伴って永久双極子が変化する場合、この遅れがマイクロ波電界の変化に対する抵抗力として働いて永久双極子が加熱される。」と言われています。, 簡単に言えば、「永久双極子が抵抗しながらも振動させられることにより発熱する」ということです。, 水は1個の酸素と2個の水素からなっています。 全体としては電荷を持っていませんが、酸素原子に対し2個の水素原子が約104.5°の角度で結合している関係で、それぞれマイナス(-)とプラス(+)に少し帯電して、双極子を形成しています。, そして、図3に示すように、外部電界のない状態ではバランスをとって集合していますが、電界中に置くと水の双極子が電界にしたがって向きを変えます。, ここで、例えば水に電波を照射するということは、交流の電界を与えるということで、電子レンジの場合は1秒間に24億5000万回もプラスとマイナスが入れ替わる振動ということになります。, 図4は、低い周波数の電波を水の永久双極子に照射した場合を示しています。 この場合は変化する電界に対し永久双極子は瞬時に追従して方向を変えます。 このような場合、水は発熱しません。, 一方、高過ぎる周波数の電波を永久双極子に照射した場合が図5です。 この場合は電界の変化が早過ぎるので双極子は全く追従できず変化しません。 このような場合も発熱しません。, これに対し、図6は、電界の変化が程々の電波を水に照射した場合を示しています。 この場合は電波の電界の変化に対し時間遅れで永久双極子が追従しています。 このように時間遅れが生じている間で水は電波からエネルギーを吸収し発熱するというものです。 そして、マイクロ波がその程々の周波数ということです。, 式(1)において、比誘電率εrと誘電体損失角tanδは物質(誘電体)特有の値となります。 また、その積、すなわち、εr・tanδを誘電損失係数(単に、損失係数とも呼びます)と言い、これは誘電体が吸収するマイクロ波電力の程度を表しています。, 一方、Eは誘電体に作用する電界強度で、装置の設計で決まる値です。 ここで、式(1)は理論式で実際に誘電体に作用する電界強度Eを求める手段は、電磁波解析シミュレータを用いる以外ありません。, 誘電体が液体の場合は、誘電体が吸収するマイクロ波電力を、(b)で説明するカロリー計算から簡単に算出できます。, アプリケータ内に w [ kg ] の液体( 初期温度 T1 [ ℃ ] )を入れた容器を置き、PA[W]のマイクロ波電力を t [s] 照射したところ液体の温度が T2 [℃] になったとします。 この液体が吸収したマイクロ波電力 PB[W] は式(2)、加熱効率ηは式(3)となります。 例えば、液体が水の場合、水の比熱 4180 [ J / (kg・K) ]を用いれば、マイクロ波吸収電力が算出できます。, マイクロ波が誘電体の表面から内部に浸透する深さは、電力が表面の50%になる深さで定義し、電力半減深度と呼びます。 その電力半減深度Dを求める式が式(4)です。, (a)で、誘電体の比誘電率 εr と 誘電体力率 tanδ は、その誘電体特有の値であることを説明しました。 図7は、いろいろな物質の比誘電率εr と誘電体損失角 tanδ を示す特性図です[11]。, 図で、上横軸が電力半減深度Dの目盛で、右下に下がる線が同じ電力半減深度を結ぶ線です。 大雑把に言うと、電力半減深度の浅い右上の物質ほどマイクロ波吸収が大きい物質、電力半減深度の深い左下の物質ほどマイクロ波吸収が小さい物質であると言えます。 勿論、正確な比較は誘電損失係数εr・tanδの大小で判断しないといけません。, IECによる「マイクロ波加熱」の定義[8]から、マイクロ波で加熱できるのは誘電体だけと考えてしまう方もいらっしゃるかもしれませんが、ヒステリシス損・ジュール損により金属もマイクロ波で加熱できます。, 金属や金属酸化物の粒子の場合もマイクロ波は加熱しながら内部に浸透しますが、金属板になると僅かしか浸透できず、一部は金属板で吸収されて、残りの殆どは反射されてしまいます。, 図8は、各種非磁性金属の表皮深さの周波数特性を示しています。例えば、アルミニウムは、周波数が2.45GHzのとき、表皮深さδが約1.67μmになります(表3もご参照ください)。この表皮の深さδは、金属表面の電磁界強度を100%としたときに36.8%になる深さを意味します。そして、アルミニウムの板厚の20 μm = 約12×δは、減衰率が104(dB)に相当します。減衰率の100dBは、金属の表面で1000kWのマイクロ波が裏面では0.1mWになることを意味します。, したがって、2.45GHzのマイクロ波は例えば0.5mmのアルミニウム板を貫通できないことが容易に理解できます。ミクロ電子の導波管の板厚は2.5mmですから、マイクロ波が貫通する心配は全く必要ありません, 式(6)から、金属板が吸収するマイクロ波電力は、厚さδの金属薄膜に、薄膜表面上の磁界強度に等しい電流が流れたときの損失(ジュール損)と同じことが分かります。したがって、Pm / |Ht|2 すなわち、1/(2δσ)は、金属による損失の違いを表す係数となるので、損失係数と呼ぶことにします。, 各種金属板に浸透するマイクロ波(2.45GHz)の表皮の深さと損失係数の比較結果を表3に示します。 Mysql 文字列 連 番 6, パナソニック Ghp エラーコード 5, リンナイ 給湯器 リセット方法 4, 離婚 したら 次の結婚 4, ホンダ 新車情報 2020 11, イスラム 名前 女性 5, 育児休業給付金 いつまで 復帰 18, ペットボトル 潰す 音 10, ツアーad Iz 偽物 15, Catia V5 試験問題 26, 元彼 Sns 削除 23, 灘 国語 2020 5, 電車 喧嘩 咳 7, Prediction One 株価 予測 19, Huawei マップ サービス アプリ 6, 犬 ぬいぐるみ オーダー 5, プロポーズ大作戦 4話 Dailymotion 10, 女性 片思い サイン 4, Sprint Up 意味 6, Chrome 印刷 プレビュー おかしい 4, コストコ シュレッドモッツァレラチーズ レシピ 7, タルタル こう ざん Mad 7, Logicool M557 Manual 6, Google Oauth 認証 Java 4, 常に 最 前面 Windows 20, ドラえもん ルナ Pixiv 6, Cities: Skylines 外部接続 23, Ipad Pro Office 学生 5, ライン の返事 1週間 9, 領収書 Pdf 有効 5, Vmware Windows10 無料 7, ジムニー デフ ベアリング 4, Mp3t あ G 15, 飾りピン 留め方 サイド 17, ローバー ミニ 工具 7, Mhw Geforce ドライバ 6, アクロイド殺し 映像化不可能 なぜ 9, Stay Home 反対語 4, スローガン 作成 サイト 9, ひらがな 練習帳 Pdf 4, Joytokey Minecraft Setup 6, 品川美容外科 小鼻縮小 ブログ 13, Line Bot 面白い 11, パワプロ2018 ペナント 帰国選手 19, イ ヘイン Produce101 6, 彼氏 不満 泣く 5, 京セラ 中期経営計画 2018 4, Vmr 905mql フィルター 4, Ikea ロッキングチェア 授乳 8, オキシクリーン 食器 プラスチック 8, ネッククーラー 作り方 型紙 8, マホト 猫 ミュウ 5, Macbook Air 2020 Usbハブ 8, ひなあい テロップ 作り方 6, ジャイアント エスケープ オプション 13, マイクラ Win10 配布ワールド入れ方 16, 車 汚れ 茶色 16, 乃木坂 事件 打線 42, ネックカバー 夏 作り方 29, Steam 協力プレイ おすすめ 10, 86 Grmn ミッション 6, シャニマス 運命の出会いガチャ 妥協 13, 東 松戸 キックボクシング 8, ドラクエ10 職人練習場 コツ 36, Excel Sql データ取得 6, ホークス 応援団 仲悪い 6, すね毛 チクチク 女 11, モンスト相方 と は 8, 草むしり 手袋 100 均 6, カカオトーク 通報 やり方 24, Slack リマインダー 複数 回 5, ドライブレコーダー 純正 日産 6, Destiny2 レイド ソロ 11, Vmware Horizon 入力 5, 琴剣 奥さん 病気 14, Big Dipper 2 和訳 Lesson3 34, フレックス Renoca 評判 5, Virtua Striker 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マイクロ波 人体 影響 4

trailer <<18404BB384F3483ABCACFDCE4E46ADCC>]/Prev 170127>> startxref 0 %%EOF 37 0 obj <>stream 0000037846 00000 n 0000035384 00000 n ;document.getElementsByClassName("entry-content")[0].appendChild(temp); 電磁波の長期的な健康影響についての初の国際指針で、18日にも公 開する予定です。WHOは、具体的な規制値は示してはいませんでしたが、日本や米国などでの疫 学調査から「常時平均0.3~0.4マイクロテスラ以上の電磁波にさらされていると小児白血病の H�lWɎ$I��W�T����� q ā��0�j�4p���#2����ʰ_��Ş�������ߏ/�)���O�-�^�������~����������o_~��t��߷>�}�y̹��㥷rc9�����_o�b���}�ѣ��:^6����V���ͯ���ؾ�z�q�������}���Cв��0�. 0000034895 00000 n マイクロ波は電波の一つで、電波は電磁波の1つです。 電磁波とは電界と磁界が相互に作用しあって伝播するものですから、真空中でも伝播することができます。, 電磁波は「波」ですから、波長と周波数という2つの要素を持っています。 波長は波の頂上から頂上までの長さ、周波数は1秒間に現れる波の数を示しています。 電磁波の速度は周波数にかかわらず一定で約30万km/秒ですから、これを周波数で割ると波長になります。, 表1に示すように電磁波はその周波数により呼び方が変り、それぞれの特性に応じていろいろな用途に使われています。, 周波数が300MHzから300GHz(波長が1mから1mm)の電波をマイクロ波と呼んでいます[1]。, マイクロ波は通信だけでなく、電波望遠鏡による天体観測、レーダーによる移動物体監視システム、カーナビで皆さんもご存じのGPSによる測位システムなどにも応用されています。, [参考文献]  1) IEC(国際電気標準会議)の規格「IEC61307工業用マイクロ波加熱設備-出力決定のための試験方法-」  2) ITU(国際電気通信連合)Recommendation ITU-R V.431-8 (08/2015), 電波は、ITU(国際電気通信連合)が、その用途に応じて使用できる周波数を割り当てています。 そして、最終的には各国が法律で定めます。, そして、電波を利用する工業, 科学及び医療用装置(ISM装置)に対して、ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯が国際規格CISPR11で規定されています。, 日本には、通信障害を生じさせないために電波法があり、非常に厳しい限度値で電波の漏洩を規制しています。 そして、CISPR11を日本の実情に合わせて規格化したJ規格:J55011(H27)がH27年に制定されました。J規格にある「ISM基本周波数として利用するために指定された周波数帯」の一部を抜粋したものが表2です。表2の細字による記述は日本の実情に合わせた部分です。ポイントは、13.56MHzの第2及び第3高調波もISM周波数に指定されているので、それぞれの最大放射量が無制限になっていることと、脚注J37により「ISM周波数帯で運用する無線通信業務は混信を許容しなければばらない」ことが明記されている点です。詳細はJ規格:J55011(H27)をご覧になってください[3]。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[4]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[5]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [6]及びJ規格J55011(H27) [3]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業用マイクロ波加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, したがって、表2にあるITUが割り当てた周波数帯を使用する装置は、そのISM基本周波数帯の安全上の限度値、すなわち、電気通信技術審議会答申による「電波利用における人体防護指針」「電波利用における人体防護の在り方」などの諮問[3]を踏まえたARIB標準規格RCR STD-38 改定3.0版[4]を満足するように設計すればよいことになります。 これに対し、表2のISM周波数以外の電波を使用する加熱装置は、例えば装置を設置する部屋全体あるいは建物全体を電波シールドするなど、大掛かりな電波漏洩対策をして電波法 [5]及びJ規格J55011(H27) [2]の規制を満足させるようにしなければいけません。 これが家庭用電子レンジをはじめ、各種工業加熱装置がISM周波数を使用している理由です。 中でも2450MHz帯が使用されるのは、世界共通に使用できるISM周波数であると同時に、2450MHz帯のマイクロ波発振管として図1に示すような比較的安価で、小形軽量永久磁石内蔵マグネトロン(出力:300W~10kW)の存在もあります。, [参考文献]  3) J規格(J55011(H27) 工業, 科学及び医療用装置からの妨害波の許容値及び測定法  4) http://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/ele/medical/protect/index.htm 2019年9月18日閲覧  5) https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_tushin/desc/std-38.html 2019年9月18日閲覧  6) 電波法第百条、電波法施行規則第四十五条、無線局免許手続規則二十六条、無線設備規則第六十五条第一項, 文献[7]によれば、水がマイクロ波を最も効率よく吸収する周波数は0℃で10GHz前後、20℃で18GHz前後になっています。, 電子レンジの周波数が2.45GHz(2450MHz)に対し、BSテレビ放送周波数は約12GHzですから、電波が雨に吸収されてBSテレビ放送が見られなくこともご理解いただけると思います。, 放送電波は微弱ですから雨が加熱されることはありませんが、原理的には雨がBS放送電波を吸収して発熱しています。, ここでは、「誘電体のマイクロ波加熱の原理」「誘電体が吸収するマイクロ波電力」「マイクロ波が誘電体に浸透する深さ」「誘電体の誘電特性」に加え「マイクロ波による金属の加熱」についても説明します。, 「マイクロ波加熱とは300MHz~300GHzの電磁波の作用で誘電体を主として分子運動とイオン伝導によって熱を発生させて加熱すること」と定義しています[8]。, その誘電体のマイクロ波加熱の原理は非常に難しく一口には説明できませんが、大雑把に言うと次のようになります。, 「マイクロ波電界の振動に対して、例えば、永久双極子が少し遅れてマイクロ波電界の振動に追従するとき、すなわち、マイクロ波電界の変化に対し位相遅れを伴って永久双極子が変化する場合、この遅れがマイクロ波電界の変化に対する抵抗力として働いて永久双極子が加熱される。」と言われています。, 簡単に言えば、「永久双極子が抵抗しながらも振動させられることにより発熱する」ということです。, 水は1個の酸素と2個の水素からなっています。 全体としては電荷を持っていませんが、酸素原子に対し2個の水素原子が約104.5°の角度で結合している関係で、それぞれマイナス(-)とプラス(+)に少し帯電して、双極子を形成しています。, そして、図3に示すように、外部電界のない状態ではバランスをとって集合していますが、電界中に置くと水の双極子が電界にしたがって向きを変えます。, ここで、例えば水に電波を照射するということは、交流の電界を与えるということで、電子レンジの場合は1秒間に24億5000万回もプラスとマイナスが入れ替わる振動ということになります。, 図4は、低い周波数の電波を水の永久双極子に照射した場合を示しています。 この場合は変化する電界に対し永久双極子は瞬時に追従して方向を変えます。 このような場合、水は発熱しません。, 一方、高過ぎる周波数の電波を永久双極子に照射した場合が図5です。 この場合は電界の変化が早過ぎるので双極子は全く追従できず変化しません。 このような場合も発熱しません。, これに対し、図6は、電界の変化が程々の電波を水に照射した場合を示しています。 この場合は電波の電界の変化に対し時間遅れで永久双極子が追従しています。 このように時間遅れが生じている間で水は電波からエネルギーを吸収し発熱するというものです。 そして、マイクロ波がその程々の周波数ということです。, 式(1)において、比誘電率εrと誘電体損失角tanδは物質(誘電体)特有の値となります。 また、その積、すなわち、εr・tanδを誘電損失係数(単に、損失係数とも呼びます)と言い、これは誘電体が吸収するマイクロ波電力の程度を表しています。, 一方、Eは誘電体に作用する電界強度で、装置の設計で決まる値です。 ここで、式(1)は理論式で実際に誘電体に作用する電界強度Eを求める手段は、電磁波解析シミュレータを用いる以外ありません。, 誘電体が液体の場合は、誘電体が吸収するマイクロ波電力を、(b)で説明するカロリー計算から簡単に算出できます。, アプリケータ内に w [ kg ] の液体( 初期温度 T1 [ ℃ ] )を入れた容器を置き、PA[W]のマイクロ波電力を t [s] 照射したところ液体の温度が T2 [℃] になったとします。 この液体が吸収したマイクロ波電力 PB[W] は式(2)、加熱効率ηは式(3)となります。 例えば、液体が水の場合、水の比熱 4180 [ J / (kg・K) ]を用いれば、マイクロ波吸収電力が算出できます。, マイクロ波が誘電体の表面から内部に浸透する深さは、電力が表面の50%になる深さで定義し、電力半減深度と呼びます。 その電力半減深度Dを求める式が式(4)です。, (a)で、誘電体の比誘電率 εr と 誘電体力率 tanδ は、その誘電体特有の値であることを説明しました。 図7は、いろいろな物質の比誘電率εr と誘電体損失角 tanδ を示す特性図です[11]。, 図で、上横軸が電力半減深度Dの目盛で、右下に下がる線が同じ電力半減深度を結ぶ線です。 大雑把に言うと、電力半減深度の浅い右上の物質ほどマイクロ波吸収が大きい物質、電力半減深度の深い左下の物質ほどマイクロ波吸収が小さい物質であると言えます。 勿論、正確な比較は誘電損失係数εr・tanδの大小で判断しないといけません。, IECによる「マイクロ波加熱」の定義[8]から、マイクロ波で加熱できるのは誘電体だけと考えてしまう方もいらっしゃるかもしれませんが、ヒステリシス損・ジュール損により金属もマイクロ波で加熱できます。, 金属や金属酸化物の粒子の場合もマイクロ波は加熱しながら内部に浸透しますが、金属板になると僅かしか浸透できず、一部は金属板で吸収されて、残りの殆どは反射されてしまいます。, 図8は、各種非磁性金属の表皮深さの周波数特性を示しています。例えば、アルミニウムは、周波数が2.45GHzのとき、表皮深さδが約1.67μmになります(表3もご参照ください)。この表皮の深さδは、金属表面の電磁界強度を100%としたときに36.8%になる深さを意味します。そして、アルミニウムの板厚の20 μm = 約12×δは、減衰率が104(dB)に相当します。減衰率の100dBは、金属の表面で1000kWのマイクロ波が裏面では0.1mWになることを意味します。, したがって、2.45GHzのマイクロ波は例えば0.5mmのアルミニウム板を貫通できないことが容易に理解できます。ミクロ電子の導波管の板厚は2.5mmですから、マイクロ波が貫通する心配は全く必要ありません, 式(6)から、金属板が吸収するマイクロ波電力は、厚さδの金属薄膜に、薄膜表面上の磁界強度に等しい電流が流れたときの損失(ジュール損)と同じことが分かります。したがって、Pm / |Ht|2 すなわち、1/(2δσ)は、金属による損失の違いを表す係数となるので、損失係数と呼ぶことにします。, 各種金属板に浸透するマイクロ波(2.45GHz)の表皮の深さと損失係数の比較結果を表3に示します。

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