マイクロ波加熱の基礎と化学・材料プロセスへの応用

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本セミナーでは、省エネルギー加熱手法として期待されているマイクロ波加熱について取り上げ、電磁波・マイクロ波の基礎から、マイクロ波加熱の原理・特徴、装置、応用事例・課題までを解説いたします。

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プログラム

マイクロ波加熱は、従来の伝熱による加熱とは異なる原理で物質を加熱します。マイクロ波加熱の特徴として、マイクロ波が物質内部まで浸透することにより物質表面だけではなく内部からも加熱が起こること (内部加熱) 、マイクロ波を吸収しやすい物質のみを加熱すること (選択加熱) 等が挙げられます。これらの特徴をうまく活かすことができれば、マイクロ波加熱は従来加熱よりもエネルギー効率を高められる可能性があることから、マイクロ波加熱は次世代の省エネルギー加熱手法として期待されています。  本講演では、マイクロ波加熱の基礎原理を解説するとともに、化学・材料プロセス応用に貢献するマイクロ波加熱の研究開発事例を紹介します。

  1. はじめに:電磁波・マイクロ波の基礎
    1. 電磁波・マイクロ波とは?
    2. 電磁波の性質
    3. 波の科学的表現方法
  2. マイクロ波加熱の原理
    1. 電気を使った加熱手法の分類
    2. 電気にまつわる物質の定数
      • 誘電率
      • 透磁率
      • 導電率
    3. なぜ誘電率や透磁率を複素数で表現するのか?
    4. マイクロ波加熱の特徴
    5. 物質ごとの誘電率の例
  3. マイクロ波加熱装置の概要
    1. マイクロ波電力源:真空管 (マグネトロン) と半導体
    2. マイクロ波照射部の分類
    3. マイクロ波加熱装置の構成例
  4. マイクロ波加熱応用事例
    1. マイクロ波加熱の応用分野
    2. 木質バイオマス前処理用マイクロ波加熱装置の研究開発事例
    3. その他のマイクロ波加熱応用事例
  5. おわりに:マイクロ波加熱応用の課題

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