Mikroaaltosäteily on eräs tyyppi elektromagneettinen säteily. etuliite "mikro-" mikroaaltouuneissa ei tarkoita, että mikroaaltouunilla on mikrometrin aallonpituudet, vaan pikemminkin se mikroaallot ovat erittäin pieniä aallonpituuksia verrattuna perinteisiin radioaaltoihin (1 mm - 100 000 km) aallonpituuksilla). Sähkömagneettisessa spektrissä mikroaallot kuuluvat infrapunasäteilyn ja radioaaltojen väliin.
taajuudet
Mikroaaltosäteilyllä on taajuus välillä 300 MHz - 300 GHz (radiotekniikassa 1 - 100 GHz) tai a aallonpituus välillä 0,1 cm - 100 cm. Valikoima sisältää SHF (erittäin korkea taajuus), UHF (erittäin korkea taajuus) ja EHF (erittäin korkea taajuus tai millimetrin aallot) radiotaajuudet.
Vaikka alemman taajuuden radioaallot voivat seurata maan muotoja ja poistua kerroksista ilmakehän, mikroaallot kulkevat vain näkölinjalta, tyypillisesti rajoitettuna 30–40 mailiin maan päällä pinta. Toinen tärkeä mikroaaltosäteilyn ominaisuus on, että se imee sen kosteuteen. Ilmiö nimeltään sade haalistuu
esiintyy mikroaaltokaistan yläpäässä. 100 GHz: n taaksepäin, muut ilmakehän kaasut absorboivat energiaa, jolloin ilma on läpinäkymätöntä mikroaaltoalueella, vaikka se on läpinäkyvää näkyvä ja infrapuna-alue.Bändinimitykset
Koska mikroaaltosäteily kattaa niin laajan aallonpituus / taajuusalueen, se on jaoteltu IEEE-, NATO-, EU- tai muihin tutkakaistan nimityksiin:
| Kaistan nimeäminen | Taajuus | Aallonpituus | käyttötarkoitukset |
| L-yhtye | 1 - 2 GHz | 15 - 30 cm | amatööriradio, matkapuhelimet, GPS, telemetria |
| S-yhtye | 2 - 4 GHz | 7,5-15 cm | radiotähtitiede, säätutka, mikroaaltouunit, Bluetooth, jotkut viestintäsatelliitit, amatööriradio, matkapuhelimet |
| C-kaista | 4 - 8 GHz | 3,75 - 7,5 cm | pitkän matkan radio |
| X-kaista | 8 - 12 GHz | 25 - 37,5 mm | satelliittiviestintä, maanpäällinen laajakaista, avaruusviestintä, amatööriradio, spektroskopia |
| KU bändi | 12-18 GHz | 16,7 - 25 mm | satelliittiviestintä, spektroskopia |
| K-yhtye | 18 - 26,5 GHz | 11,3 - 16,7 mm | satelliittiviestintä, spektroskopia, autotutka, tähtitiede |
| K bändi | 26,5 - 40 GHz | 5,0 - 11,3 mm | satelliittiviestintä, spektroskopia |
| Q-kaista | 33-50 GHz | 6,0 - 9,0 mm | autotutka, molekyylisuuntainen spektroskopia, maanpäällinen mikroaaltoviestintä, radioastronomia, satelliittiviestintä |
| U-yhtye | 40 - 60 GHz | 5,0 - 7,5 mm | |
| V-yhtye | 50 - 75 GHz | 4,0 - 6,0 mm | molekyylin rotaatiospektroskopia, millimetriaaltotutkimus |
| W-kaista | 75 - 100 GHz | 2,7 - 4,0 mm | tutkan kohdistaminen ja seuranta, autotutka, satelliittiviestintä |
| F-yhtye | 90 - 140 GHz | 2,1 - 3,3 mm | SHF, radioastronomia, useimmat tutkat, satelliitti-tv, langaton LAN |
| D-kaista | 110 - 170 GHz | 1,8 - 2,7 mm | EHF, mikroaaltoreleet, energia-aseet, millimetrin aalloskannerit, kaukokartoitus, amatööriradio, radioastronomia |
käyttötarkoitukset
Mikroaaltoja käytetään ensisijaisesti viestintään, ja niihin kuuluvat analogiset ja digitaaliset äänen, datan ja videon siirrot. Niitä käytetään myös tutkaan (RAdio Detection and Ranging) sääseurantaan, tutkanopeusaseisiin ja lennonjohtoon. Radioteleskoopit Käytä suuria antenniantenneja etäisyyksien, karttapintojen määrittämiseen ja tutkia radioaktiivisuuksia planeetoilta, puutaloilta, tähtiiltä ja galakseilta. Mikroaaltoja käytetään siirtämään lämpöenergiaa ruoan ja muiden materiaalien lämmittämiseen.
Lähteet
Kosminen mikroaaltouuni tausta säteily on luonnollinen mikroaaltojen lähde. Säteilyä tutkitaan tutkijoiden auttamiseksi ymmärtämään isoa räjähdystä. Tähdet, mukaan lukien aurinko, ovat luonnollisia mikroaaltouunilähteitä. Oikeissa olosuhteissa atomit ja molekyylit voivat päästää mikroaaltoja. Ihmisen luomiin mikroaaltojen lähteisiin kuuluvat mikroaaltouunit, maseerit, piirit, tiedonsiirtotornit ja tutka.
Mikroaaltojen tuottamiseksi voidaan käyttää joko puolijohdelaitteita tai erityisiä tyhjiöputkia. Esimerkkejä puolijohdelaitteista ovat mm. Maseerit (lähinnä laserit, joissa valo on mikroaaltoalueella), Gunn-diodit, kenttäefektitransistorit ja IMPATT-diodit. Tyhjiöputkigeneraattorit käyttävät ohjaamaan sähkömagneettisia kenttiä elektronit tiheydellä moduloidussa tilassa, jossa elektroniryhmät kulkevat laitteen läpi kuin virta. Näitä laitteita ovat klystron, gyrotron ja magnetron.
Terveysvaikutukset
Mikroaaltosäteilyä kutsutaan "säteily", koska se säteilee ulospäin eikä siksi, että se on joko radioaktiivista tai ionisoivaa luonteeltaan. Matalan mikroaaltosäteilytason ei tiedetä aiheuttavan haitallisia terveysvaikutuksia. Jotkut tutkimukset osoittavat kuitenkin, että pitkäaikainen altistuminen voi toimia syöpää aiheuttavana aineena.
Mikroaaltoaltistus voi aiheuttaa kaihia, koska dielektrinen lämmitys denaturoi silmän linssissä olevia proteiineja ja tekee siitä maitomaisen. Vaikka kaikki kudokset ovat alttiita kuumenemiselle, silmä on erityisen haavoittuvainen, koska sillä ei ole verisuonia lämpötilan muuttamiseksi. Mikroaaltosäteily liittyy mikroaaltoäänet kuulostava vaikutus, jossa mikroaaltovalotus tuottaa sumisevia ääniä ja napsautuksia. Tämä johtuu sisäkorvan lämpölaajenemisesta.
Mikroaaltouunissa tapahtuvia palovammoja voi esiintyä syvemmässä kudoksessa - ei vain pinnalla -, koska mikroaallot imevät helpommin kudokseen, joka sisältää paljon vettä. Matalammat altistustasot tuottavat kuitenkin lämpöä ilman palovammoja. Tätä vaikutusta voidaan käyttää moniin tarkoituksiin. Yhdysvaltain armeija käyttää millimetriaaltoja tuhoamaan kohdennetut henkilöt epämiellyttävällä kuumuudella. Toisena esimerkkinä vuonna 1955 James Lovelock reanimoi jäädytetyt rotat käyttämällä mikroaaltodiatermiaa.
Viite
- Andjus, R.K.; Lovelock, J. E. (1955). "Rottien uudelleenarviointi kehon lämpötiloista välillä 0 - 1 ° C mikroaaltodiatermialla". The Journal of Physiology. 128 (3): 541–546.