微波在有机合成中的应用精选(九篇)

第1篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词：微波技术 化学合成

我国在微波技术的研究起步于80年代。微波在化学化工各个领域内的应用研究参差不齐，在橡胶工业中应用较早，主要是微波硫化技术。从1985年以来，我国直接从国外引进微波硫化技术，陶瓷微波烧结技术是国家/8630高技术新材料领域资助项目，在该领域内理论研究和工业应用并驾齐驱。但微波技术在某些领域如香料、造纸等行业研究应用较为滞后。总之，国内微波辐射技术在合成化学方面的研究是处于起步阶段，需要学习，借鉴国外经验，本文就这一研究领域，对有机湿、干反应和无机合成的近期进展作一介绍，希望对化学工作者在这方面的研究有所帮助。

微波是一种高频电磁波，其频率为3义102-3x105MHz，波长从0.olmm到lm，包括分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波，在电磁波谱系列中，其高频端与远红外线相邻，而低频端与普通无线电波的超短波衍接。微波的热效应是由物质的离子、极性分子及因电场作用而产生的极化分子在迅速交变的微波场中交替排列，高速振荡、摩擦和碰撞而瞬间产生的。

一、微波技术在有机合成上的应用

微波辐射加热与传统加热技术有着本质的区别，前者是在物质受到微波辐射后分子从相对静态瞬间转变成动态，分子偶极以每秒数十亿次的高速旋转产生热量，由于此瞬间变态是在物质内部进行的，故常称为内加热。而传统加热方式是靠传导和对流进行的称为外加热。内加热具有加热速度快，受热体系均匀等特点，外加热方式进行的的反应常常需要几小时甚至几十小时才能完成，微波反应往往在几分钟内就能完成，可以避免反应物长时间加热而引起副反应，因此在加速反应的同时可以提高反应收率和产品纯度。

1.微波可以加速在溶剂中进行的有机反应

极性溶剂如水、醇、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、丙酮、醋酸等能与微波有效偶合，在微波辐射下能被很快加热。而非极性溶剂如苯、环己烷、石油醚、乙醚、四氯化碳等难与微波有效偶合，因此在微波辐射下不能被加热，但在这些溶剂中加入少量极性溶剂也可以被加热。值得一提的是，在极性溶剂中加入少量盐，能加强溶剂和微波的纯偶合，从而提高加热速度。

早在1986年Giguere.R.J等将蒽和富马酸二甲酯进行Diels-Alder反应，在对二甲苯溶液中，用微波辐射10 min，得到产物，收率为87%，而常规方法在138e，加热4 h，收率仅67%。用微波促进芳香族的亲核取代反应，使用相转移催化剂，用碱金属氢氧化钠作缚酸剂，对氯硝基苯和乙醇在微波辐射下反应2 min，可以几乎定量的得到对乙氧基硝基苯。

具有活泼亚甲基化合物与羰基化合物在碱存在下进行Knoevenazal缩合反应，微波辐射115 min，便可得90%的相应的烯烃。

丁二酸酐和苯肼在醋酸溶液中反应制备N-苯基哒嗪二酮，如用常规的方法反应需耗时4h，收率为85%，而用微波技术反应2 min，收率为88%。苯甲酸和异丙醇在催化剂量的硫酸存在下，用微波辐射，制备苯甲酸异丙酯，收率可达95%。

氰乙酸乙酯和对甲氧基苯胺在三氯苯溶剂中，用微波辐射6 min得91%的N-对甲氧基苯基氰乙酰胺。

2.微波加速无溶剂的有机反应

许多固体在吸收微波辐射后能迅速地达到高温，利用这一特性，将一反应物和某固体混合，然后在微波的辐射下与另一反应物发生化学反应。由于低微波吸收或不吸收的无机载体，如三氧化二铅，二氧化硅等不阻碍微波能量的传导，能使吸附在无机载体表面的有机物充分吸收微波能量后被活化，从而大大提高了反应速率。

1993年Varma等在微波辐射去化合物保护基方面进行了广泛的研究，他们发现乙酰基保护的苯酚可以选择性地去保护基，双乙酰化了的对羟基丁基苯酚用三氧化二铝作载体，微波辐射30s，去掉酚羟基上的保护基，收率为93%。同样条件下，微波辐射215 min，则酚羟基和侧链羟基的保护基同时被去掉，收率达92%，而用通常的方法，达到近似的收率，则反应时间长达40 h。

微波促进烷基化反应有较多的报导，Bram等报导了羧酸烷基化生成羧酸酯，将醋酸的钾盐吸附在三氧化二铝上，加入溴代正辛烷，在微波下辐射2min，得到乙酸正辛酯，收率为80%。邻苯二甲酰亚胺N-烷基化反应，先将卤代烷吸附在碳酸钾上，再与邻苯二甲酰亚胺混合，将此混合物微波辐射4～10 min，可以95%的收率制得N-烷基邻苯二甲酰亚胺。

制备O-芳基-N， N二甲基硫代氨基甲酸酯[14]是微波促进芳氧基化的一个例子，先将芳香族酚吸附在含有氟化钾的三氧化二铝上，再与二甲基硫代氨基甲酰氯混合，在微波辐射下生成O-芳基N， N-二甲基硫代氨基甲酸酯，该化合物又可以在微波辐射下重排为S-芳基-N， N-二甲基氨基甲酸酯，在微波辐射下反应只需几分钟，而常规方法需在乙腈溶液反应16 h。

醛基和活泼亚甲基的缩合反应也可以在无溶剂的条件下进行，5-硝基糠醛和氰乙酸乙酯吸附在Lewis酸和氯化锌上，微波辐射1 min，可得到高收率的相应的取代丙烯酸酯。

N-芳基和烷基取代的吡唑衍生物是医药、农药等领域的重要中间体，用常规的加热方法不仅反应时间长（需24～96 h），而且长时间加热会产生重排等副反应，影响产品纯度。用微波辐射，只需3～8 min，不仅时间短，而且可以避免许多副反应，是目前制备N-取代吡唑的最佳方法。

Andrew最近报导了用微波技术制备一系列N-芳基含氮杂环化合物，如苯骈咪唑，咪唑、三唑和吡唑，方法是在醋酸铜存在下，用聚苯乙烯-聚乙二醇（PS-PEG）树脂作为固体载体，用苯基硼酸作为芳基化剂制备N-芳基杂环化合物，如苯骈咪唑和对甲苯基硼酸进行N-烷基化反应，用常规的外加热法需在80摄氏度加热反应48 h，收率仅为30%，若用微波辐射5 min，即可达56%的收率，产品纯度为96%。

微波技术在杂环化合物的合成上得到了广泛的应用，三氯乙腈与N-苄叉甲胺N-氧化物，在无溶剂条件下，微波辐射2～10 min，环合生成2，3-二氯-2-甲基-3-苯基-5-三氯甲基-1，2，4-口恶二唑，收率为82%，而一般外加热方法收率为61%。

蒽醌是一种重要的染料工业原料，利用Friedel-Grafts反应生产蒽醌时，最后一步反应是邻苯甲酰苯甲酸，脱水生成蒽醌，通常以酸性粘土作催化剂，用硫酸脱水，不仅生产过程中有大量酸性废水，而且用外加热的方法催化剂只用4次，收率就下降至50%，而用微波辐射脱水环化生成蒽醌，产率可高达90%，催化剂在350e～400e也不失活，连续使用12次，还能保持高收率。

二、微波技术在无机合成上的应用

在无机化合物的合成方面，微波辐射显示出较大的优越性。国外在无机固体合成方面发展迅速，Rao.K.J.等作了较为全面的评述。许多无机化合物，如碳化物、氮化物、复合氧化物、硅化物、沸石等都可以用微波技术合成，这类无机物中的许多在工业生产上有重要的意义。例如稀土Y型沸石是石油工业上广泛应用的裂解催化剂，目前工业上常用水热交换法制备，为达到所需的交换度，需进行多次交换和焙烧，周期长，效率低，操作复杂，而且在多次的交换和焙烧下部分沸石的晶体结构受破坏。使用微波辐射的水热交换法具有交换度高，交换时间短，对沸石结构无影响等优点。

碱式碳酸镁是生产铌镁酸铝独石电容的重要原料，也是较常用的化学试剂，但该化合物热稳定性较差，不易制得电子陶瓷所需的四水合物Mg5（CO3）4（OH）2・4H2O单一物相，且粘度分布难以控制，因而影响电容原料的配比、烧结温度及电学性质。采用微波加热代替常规的水蒸汽加热或水浴加热法处理碳酸镁三水合物MgCO3・3H2O，得到了具有固定组成的均分散Mg5（CO3）4（OH）2・4H2O片状细微晶体，具有操作简便、准确、产品性能好等特点。

磷酸盐类的钠米粒子，可广泛应用于颜料、涂料、催化剂和功能陶瓷材料的生产上。采用传统的加热方法需长时间的加热过程（至少需3h），而且很难得到稳定的磷酸盐超细微粒子分散体系，用微波辐射只需加热6min左右，即可得到磷酸盐的均匀分散球形微粉，整个制备过程时间短，见效快，操作方便。

三、结束语

微波技术作为一门新兴的交叉性学科，在理论上尚缺乏系统性，存在不少急待进一步深入研究和解决的问题。微波技术在化学各领域的应用还比较零散，未形成体系，从已发表的文献信息来看，大部分还处于实验研究阶段，与之相匹配的微波设备、装置、材料的研制相对滞后，这阻碍了该技术的全方位扩展。但相信随着理论研究和实验工作的不断深入，这些问题将逐步得到解决。可以预见，微波技术在化学研究和化工生产中将会得到广泛的应用和发展。

参考文献

[1]矫庆泽，等.微波辐射下LaNaY沸石的水热交换反应1应用化学，1994，11（3）：84～85.

第2篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词:数字微波技术；广播电视；信号传输；应用数字

微波技术在通信领域一直起着举足轻重的作用，它是以微波作为载体传输数字信息的通信技术。在卫星数字通信和光纤数字通信不断发展的背景下，数字微波通信已经从长距离通信转入中短距离的接入传输，在电视节目中出现的微波摄像设备因其频带宽干扰小，组网灵活便捷，移动迅速的特点，已经被广播电视台多点变换的直播、录播节目广泛应用。

1数字微波技术简析

微波在空气之中的传播特性与光波在空气中的传播特性基本一致，其传播都是按照直线形式进行的，遇到障碍物之后会被阻断，并伴随反射现象的发生，正是由于这一原因，数字微波通信的主要方式为视距通信。由于受到地球曲面的影响，微波要想获得长距离的传播，必须经过多次接力传播，也就是信号要在经过多次的中继转发，这种数字通信方式也被称作微波中继传输方式。在实际的传播过程之中，需要依靠终端站和中继站进行传播，每隔50km需要设置一个中继站，只有这样才能保证信号的质量。正是由于这一特征，促使数字微波技术传输的信号质量较高，具有较为明显的特征。

1.1传输能力强

我们在利用数字微波技术进行信号传递的过程之中，其传输过程需要依靠微波频率进行，微波本身就是指一定波长的波类，在实际的传播环境之中，微波具有较高的频率以及较宽的频段，这就促使微波在传输信号之中可以调节抛物面天线，改变天线口的面积来实现波长的调整，这种方式对于信号传输能力的增强具有十分明显的效果。并且，微波信号在传输的过程之中经过中继站的多次调整，其信号不会减弱，可以提高其传输能力，保证信号质量。

1.2传输容量大

数字微波传输方式采用的多路传输，正是由于这种多路传输的特点，决定了在传输的过程之中可以设置多个频点，从而提升了信息的容量。

1.3传输可靠性强

前文已述，数字微波的传输过程之中需要依靠多个中继站，通过接力的方式进行信号的传输，这种信号传输方式可以保证信号传输的质量，进一步提升信号的准确性与可靠性，提高传输能力。

2数字微波传输在广播电视中的具体应用

广播电视制作正向高清发展，很多电视台正逐步在进行高清改造，无线微波高清摄像机已经为电视台所广泛应用，大型活动拍摄，现场跟踪报道等场合越来越地使用了高清制作，将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中，极大地提升了现场直播节目及场地变换多，移动范围大的节目录制质量。无线微波摄像机因其机位设置的灵活，移动方便等特点越来越受到电视台的欢迎。我台就配备了一套依托新闻直播车，三台无线微波摄像机一台车顶固定机位组成的四讯道直播系统，通过车顶微波进行台内信号传送，目前应用效果很好。为保证无线微波摄像机在一些复杂地形条件有效的传输，在后续应用过程中需要对数字微波传输形式进行有效的分析，并确定数字微波形式的应用形式。

2.1摄像机微波发射形式分析

在后续设计和干预过程中，必须重视发射形式的应用系统供应商(LinkReaearch)的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点在后续干预过程中，为了达到(OFDM微波传偷规范中提供更佳的编码效果，需要利用20MHz宽通道的方式提高传偷的有效码率此外在信息后续控制阶段，现有的调制形式对广播电视的应用有一定的指导性意义，必须及时对技术形式进行分析，确定合理有效的应用方案LMS-T是在充分吸收DVB-T的影响下形成的一种技术形式，最大的特点是载体比较大，能在最短的时间内接受载波在后续控制和应用过程中，要优化接收端的形式，实现合理化控制和应用由于现有设计形式对信息形式有一定的要求，为了满足连续性设计的要求，必须不断提升信号传输效果。现常用的Link微波发射端1500的调制方式主要为QPSK和16-QAM，在日常使用情况下，长距离传偷一般采用QPSk的调制方式，短距离高质量传偷采用16-QAM的调制方式。在无遮档无干扰，发射功率同为100mW的情况下，理论上QPSK传偷距离为lkm(如加功率放大器，发射功率达1000mw时传偷可达3km)，但传偷质量欠佳，画面细节损耗大；16-QAM传偷距离为400m，传偷质量高。

2.2数字微波传输网络系统

1）通常情况下，我们在使用数字微波进行信号传输时，使用的传输电路一般为SDH电路，其传输干线需要设置一定波长的保护波道，积极采用环路的方式对传输电路进行科学的布置，在布置的过程之中科学的设置节点进行网络连通，从而形成相应的传输网，这种传输网具有相互备份的功能。2）要科学的设计电路波道，一定要保证设备的波道符合规定。3）科学设置微波传输的备份系统，一般应该采用无损切换开关，与此同时，注重利用ATPC技术，以此来提升传输网的整体性能。4）传输系统的管理中心应该设置干线传输电路，并做好传输网管系统的安全备份，以防万一，科学设置各个网管的信息，并要结合实际传输情况进行主业务倒换。5）可以在微波总站建立应急指挥系统，在对所有电路进行连接时可以借助公用通信网络来完成，并配备相应的通信设各。而且在每一个微波站内都需要配置一路外线电话。

2.3信号系统配置

结合微波站的工作状态进行信号源配置，上节目的微波站需要科学的配置信号源，而针对下节目的微波站则应该设置相应的传输信号，这两种信号站都应该设置相应的备份设备，以防万一。

2.4自动监控系统

上下节目的微波站需要在关键的环节配备故障自动报警系统，对微波信息进行适时的监控，通过这种监控保证微波信号的正常传输。配备的自动监控系统要结合实际的工作要求进行科学的设置，并对相关参数进行适时的监控，一旦发现问题必须进行快速处理。

3结论

综上所述，数字微波传输技术因其自身具有显著的优势，既保证了广播电视信号的良好传输，又保证了广播电视的安全播出。随着科技水平的不断提高，相应数字微波技术和设备的不断更新、提高，数字微波传输技术必会有更好地推动广播电视行业发展。

作者:吴志伟 单位:金州新区广播电视台

参考文献

[1]罗廷堂.数字微波传输在广播电视中的应用[J].科技创新与应用，2015，5：192.

第3篇：微波在有机合成中的应用范文

【关键词】复合材料微波工程金红石陶瓷一玻璃

伴随着科学技术的蓬勃发展，地球上原有的材料已经不能满足人类的需求，正是在这种情况下，复合材料应运而生。复合材料通过将两种以及两种以上的物质进行融合而产生出一种新型的可以被人类运用的材料。伴随着复合材料性能的不断改善以及功能的不断变化，一部分复合材料已经可以被运用到微波工程领域之中，并对微波工程起到巨大的作用。

一、微波及微波的特性

微波是电磁波的一种。微波的波长在1毫米到1米之间，微波的频率为300MHz―300GHz。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。相较于其它波段的电磁波，微波具有以下几个显著的特征：（一）微波的穿透性。区别于其它辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等，微波的波长更长，具有更强的穿透性。微波透入物体时，能与物体分子相互作用使分子产生震动，当微波频率为2450兆赫兹时，可使物体的分子每秒产生24亿次以上的震动。动能转化为热能，从而使物体的温度达到整体上的同时升温，避免了物体在进行热传导时的热量损耗。同时，由于物体在加热过程中不会出现热传导现象，从而大大缩短了物体的加热时间。（二）微波对不同的物体体现出不同的加热效果。由于微波穿越不同物质时，微波对于不同物质的震动会产生不同的影响，这就使得了微波在加热过程中具备了加热选择性的特征。当微波穿越玻璃、塑料和瓷器等物体时，微波几乎是穿越而不被吸收；当微波穿越水和食物等物体时，这些物体会受到微波的影响而自身产生热量；当微波穿越金属类物体时，微波则会被完整的反射回来。家中常用的微波炉加热物体正是利用了这种原理。微波炉的外壳采用金属类物体，避免了微波炉加热时，微波穿透微波炉外壁对周围的物体产生影响；加热的物体大多含有丰富的水分子，保证了物体整体的热量；盛放物体的容器大都为塑料和瓷器类物体，当微波穿越这些物体是，几乎不会被吸收。可见，微波对不同的物体体现出不同的加热效果。（三）微波的信息性。相比较于低频无线电波，由于微波具有非常高的频率，这就使得在狭小的相对带宽下，微波可用的频带非常广，可以达到数百甚至上千兆赫兹。这就意味着在同样的条件下，微波可以携带的信息容量要远远大于低频无线电波。因此，目前国际上所使用的现代多路通信系统，包括卫星通信系统，几乎无例外都是工作在微波波段。同时，微波信号还可以提供相位信息、极化信息以及多普勒频率信息，这些信息可以帮助人类更好的对目标进行检测和对遥感目标的特征进行分析。

二、复合材料的定义

复合材料（Composite materials），是指由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

三、复合材料在微波工程中的应用

（一）金红石陶瓷一玻璃复合介质

金红石陶瓷结构作为应用的最广泛的微波介质正被广泛的应用于各种微波工程之中。金红石陶瓷结构本身所具有的相对介电常数大、微波插人损耗小以及温度稳定性好等特性也是微波工程选用此类结构的主要因素。但是单组分金红石陶瓷结构本身较为疏松，其机械强度较差，基本上不能对其进行机械加工，因此以前该结构的运用受到了很大的限制。

随着复合材料技术的不断进步，一种新型的可以提高金红石陶瓷结构致密度，同时可以改善其机械强度，使其能进行机械加工的复合材料被研发出来。其基本指导思想如下：由于微波具有穿透性的特点，当微波遇到玻璃、塑料和瓷器的物体时，微波几乎是穿越而不被吸收，如果能将金红石陶瓷与玻璃进行复合，则可以在不降低金红石陶瓷结构本身正常工作的情况下，提高金红石陶瓷结构致密度并改善其机械强度，其达到能进行机械加工的目的。

首先，将CaO， B2O3和SiO2按一定比例进行配料、球磨后，在1320℃的高温下烧结后制成玻璃粉；然后把制成的玻璃粉与由ZnO和SiO2在1320℃的高温下生成的硅酸锌粉按一定比例混合并进行球磨、过筛，生成玻璃相；最后将玻璃相与TiO2、ZnO、CaF2、BaCO3以及ZrO2等按配方配制，经过严格的工艺流程、球磨、成型以及在940℃的温度下烧结，生成金红石陶瓷一玻璃复合介质。这种复合介质既保留了金红石陶瓷的特征，又有好的机械强度和硬度。这种材料的相对介电常数约为100，当部分填充工作在米波波段的高功率微波终端时，能使高功率微波终端沿传输方向300mm的几何长度就能获得约2.5m的电长度，有效地缩小了体积，满足了微波工程的实际应用需要。

（二）铁氧体-陶瓷复合材料。雷达作为现代最重要的通信工具诞生于20世纪40年代。其工作原理是：雷达发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的信息。

为确保雷达在某一时点向某一方向发射电磁波时，不会同时向其它方向发射电磁波，这就需要在发射电磁波方向的反方向具有很强的吸收微波作用的物质。在雷达运用的早期，通常选用锰锌软磁铁氧体和镍锌软磁铁氧体作为吸波材料。两种材料在雷达工作时具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点，且成本低廉。

然而，由于锰锌和镍锌都属于金属类产品，对微波具有反射作用，而影响到微波吸收率，从而干扰到雷达电波的准确程度。

随着复合材料的发展，人们逐渐意识到：如果能够使用几乎对微波不会产生任何影响的陶瓷取代传统的铁氧体材料，这种局面也许能打破，一种新型的铁氧体-陶瓷复合材料应运而生。这种复合材料的微波阻抗在很宽的频带范围内几乎不发生变化，使用这种新型材料设计制造的天线和微波类传输线等器材在实际应用中都产生了非常好的使用效果。

（三）选择性透波复合材料

随着我国经济的发展，我国的综合国力得到了显著的增强。我国的航空航天事业及军工事业也得到了非常快速的发展。在此基础上，我国对于透波材料的需求，尤其是选择性透波复合材料的需求也不断上升。透波材料在航空航天领域中具有重要的地位，是航空航天器材所不可缺少的重要外部材料。当航空飞行器在遇到恶劣飞行气候或是在通信环境非常恶劣的条件时，透波材料可以保证航空飞行器的通讯、遥测等系统的正常运转。同时在运载火箭、宇宙飞船等领域也有重要的作用。伴随着技术的进步，新型的选择性透波复合材料正成为业界所关注的重点。选择性透波复合材料是对频率选择表面技术同复合材料相结合，从而产生的一种新型的材料工艺。选择性透波复合材料对行器的隐形技术有着重大的贡献，它可以在保证飞行器自身通讯正常工作的情况下，屏蔽其他外来电磁波对飞行器的侦查和干扰等。结论：随着复合材料技术的不断进步，各种穿透性好、透波性能好的复合材料相继问世。由于纳米材料的研制成功及其应用技术的发展，新型功能剂不断出现，，透波、吸波性能越来越高。这些都极大地提高了复合材料在微波工程中的使用范围，增强了微波工程的使用效果。相信在不就的将来，复合材料在微波工程中的应用将越来越广泛，复合材料所起到的效果也将越来越重要。

参考文献

[1]张昌天，李晶晶，江大志，肖加余.二维点阵复合材料圆筒结构软模辅助缠绕成型及轴向压缩性能研究.复合材料：创新与可持续发展（下册）. 2010

[2]刘时风，王勇，陶雪荣，陈显锋. AU2000声-超声复合材料检测系统研制.复合材料的现状与发展―――第十一届全国复合材料学术会议论文集. 2000

[3]孟凡颢，陈绍杰，童小燕.缝合/RTM复合材料及其计算分析的工程方法.复合材料的现状与发展―――第十一届全国复合材料学术会议论文集. 2000

第4篇：微波在有机合成中的应用范文

【关键词】微波技术；中药制药；应用

在以往的中药制药中，生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块，主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中，可操作性强、工艺效率高，能够实现自主化生产，提高药材使用率，生产全过程节能减排，所的产物质量过硬，均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破，具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中，重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。

1 微波技术的基本原理分析

1.1 微波的基本原理

微波技术之所以能够实现杀菌效果，主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中，植物细胞内会生产大量热量，液泡因此产生膨胀，最终致使细胞壁中，有效成分细胞液的流出并融入进溶液里，在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程，主要是在微波能的作用下，致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂，使有效成分流出。其次是利用离子传导，产生撕裂以及相互摩擦，最终产生热效应[2]。而且，因为微波拥有一定的穿透力，加速了细胞内有效成分的浸出，使药物的提炼效率与质量得以提升。

1.2 关于微波特性的分析

微波拥有许多优良的特性，主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应，同时灭菌效果强。此外，由于微波是一种交流高频电磁波，电流可以用来操控微波的发挥，功率密度也具备调控性，所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块，主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中，只需对微波电流、时间与温度加以调控，就能够精确的掌控中药制药的反应过程。

2 微波技术应用于中药提取的相关分析

由于在提炼过程中，必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂，使有效成分流出，所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中，这一过程重要为：通过微波加热致使细胞内部温度上升，细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下，细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内，完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势，因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性，能够提高工作效率，降低原料耗损度，提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术，由于微波技术的结合[5]，因此获得全面的革新，制药技术得以提升，因此微波技术具备应用价值，拥有推广并广泛投入应用的意义。

3 微波技术应用于中药炮制的相关分析

微波技术的介入，让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间，降低能源材料的耗损，提高现有材料的利用率，同时掌控性强，对生产药物的灭菌消毒效果佳，所以微波技术在中药制药生产中的应用，获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是，利用微波技术加工苦杏仁，既能有效杀死了苦杏仁酶，还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示，在炮制苦杏仁时，微波技术的杀菌效果显著，同时还能使含矸量不受影响，具备优良的保苷性，食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料，使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。

4 微波技术应用于中药材干燥的相关分析

微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是：由于受到强度微波场的作用，物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫，且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后，其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化，同时失去生物活性。此外，微波的非热效应还具有灭菌作用，这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验，实验结果显示，烘箱干燥出的产物，丹皮酚的含量好俗大，灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。

5 结束语

随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前，微波技术的应用范围越来越大，使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中，可操作性强、工艺效率高，能够实现自主化生产，提高药材使用率，生产全过程节能减排，所的产物质量过硬，均已达标。当前，微波技术在中药制药过程中举足轻重，具备应用价值，拥有推广并广泛投入应用的意义。

参考文献

[1]高玉梅，张志威.试述GMP规范与制药机械的关系[J].民营科技，2011，12（06）：11.

[2]曹希文.药品生产企业的硬件要求[J].机电信息，2011，7（08）：22.

[3]赵禾粼，姚元超.制药设备管理与GMP相适应的对策[J].黑龙江科技信息，2011，8（07）：45.

[4]于颖，田耀华，黄娟.在线清洗（CIP）新技术及设备[J].机电信息，2010，14（05）：98.

[5] 胡显文，马清钧.生物制药产业发展现状与趋势分析[J].生物技术产业，2007（1）：16-31.

第5篇：微波在有机合成中的应用范文

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【关键词】 ： 微波 水份 低定量 非接触传感器

1 、引言

随着科技是第一生产力这一观念的形成，科技在实践中的应用迅速发展，在造纸工业中，水份测量领域内，纸业的水份含量是一个重要的质量指标，目前运用较广泛的是微波法（谐振）和红外测湿，并在此基础上与计算机组成系统控制，可改善纸页质量，节省纤维，节约能源，提高纸机效率，降低纸机断纸次数，提高生产效率。因此，在生产过程中纸页水份仪的在线连续测量是造纸行业的重要一环。因此我们采用了微波法测量纸页水份

2、微波测量水份的原理：

当被测量物体在有一定的微波能量通过的传感器的开槽口上经过时，会导致微波能量衰减，。微波能量衰减常数α质的介电特性可以由复合介电常数表示。式中 代表物料的电场形式蓄能有关的一个量。 则表示以热能形式损耗有关的量。介电常数和介电损耗的数值是决定物料的微波能量反射、传输和吸收有关的量值，即对微波能量损耗有关的量值，

在微波频率为10GHZ时，由于水 含的水份对纸的复合介电常数影响很大，即纸中水份越大，则它的介电常数也就越大。当纸通过传感器的传感元件时将导致微波能量的损耗增大。据衰减量即可得到该纸含水量。也即通过测量含水物质的介电特性而测得含水量。

本仪器应用本所研制的T-1型微波体效应振荡器产生的微波功率经隔离器及衰减器调节在一定的功率值，经传感器元件至测功率探头，当被测纸经过传感器元件的开槽处，导致微波功率损耗，并有功率探头检测，计算机处理在主机上显示出水份值。

3、传感器的设计、安装及测量电路

传感器主要由五个部件组成

（3.1）微波发生器：我们采用T-1型微波震荡器。它是使用2ETX3体效应管（Gunn diode）做成的微波发生器。体效应或称耿氏效应（Gunn's effect）是1963年GunnJB在实验中研究N型GaAS均匀样品的高场电流关系时，耿氏观察到了电流震动。在六十年代后期国外市场上有耿氏振荡器商品出售。由于它的寿命长（5万小时以上）。比以往用以发生微波的调速管寿命长100多倍。T-1是我们所设计制造的工业用微波发生器。工作电压低（11伏直流），性能稳定及可靠性高、耐震，比使用调速管能减少大量的日常维护工作，使微波测水能实际用于工业上。它的震荡腔是同轴腔（TEM波）转换入波导腔（TE10波）。

体效应震荡器的腔体设计，主要是对于已选定的体效应管求出输出功率最大时的频率Fm，和对应的腔体内径D。腔体心直径d。，腔长三个参数。

（3.2）隔离器（BG-Ic。型）使T-1型产生的微波能是向前方行进时衰减极小（≤1db）.但如有能量返回时则反向 衰减很大（20db）.这样，就使T-1可靠和稳定的工作。

（3.3）衰减器（BG-1型）、内部装有一个可调节的电阻性衰减片。它调节（即衰减）微波的能量至一定值（本仪器为16mw）.

（3.4）功率探头采用双电桥式测量座加补偿的办法消除环境影响如图：

这是直流替代测量电路，电路闭环设计为正反馈形式，当加在 Rt 上的微波功率 P` 变化时，Rt 将发生变化，导致 Uab 发生变化，U1 就随之变化，同时通过 Rt 上的电流 I也变化 I 。但其变化规律总是要使 Rt 等于桥路设计阻值 R。 ，保持桥路平衡，这一自动平衡过程可表示如下：

PRVVIR，根据替代原理，R上的电流I的变化引起的直流功率就等效与加在R上的微波功率。而我们的设计有V1=Rt・ = ，因此，测出V，就得到微波功率P.

（3.5） 传感器开槽波导，开槽宽度，波导覆盖材料的选用

开槽波导采用U型波导，如图：

U型波导的窄缝开在波导宽面的中心线位置上，由于在波导宽面中心线上的电场强度最大，因此，当被测物从窄缝中心穿过时，很小的水份变化即可引起吸收功率的很大变化，因此，这种测量方式的灵敏度较高，所以可用于薄带状，线列等总含水量较低，而精度要求较高的场合，U型波导的窄缝宽度要求能通过被测物，但又不向外辐射微波能量，因此缝宽一般不超过6mm，z在传感器开槽上必须覆盖上一层绝缘材料薄膜，让被测物在覆盖材料上滑动过去进行测量，否则被测物料会掉入波导内，使测量无法进行或引起很大的误差，这个覆盖材料必须有合适的?及较小的?，满足上述条件外还需要有较好的机械耐磨性和强度，以免物料通过时磨损而换覆盖层造成维修量大，另外我们注意到覆盖材料必须对水份有吸着性小，附着性小的特性，否则由于覆盖材料的吸着水和附着水的影响，将队测量指标值引入附加误差，我们参阅了一些绝缘材料的物理性能，并做了些实验，选用聚四氟已烯为覆盖材料。

4、仪器的定标：

（4.1） 静态定标：用于曲线拟合，定标后检验仪器的重复性等各项性能，并可在实验室测定纸张，其定标方法如下：

将不同水份的湿纸样覆盖在传感器元件上进行检验，记录仪器读数。

按国际标准ISO及轻工业部部颁标准指定的纸页水份测定方法（烘箱法）测得`样品的水份值，和仪器读数相比较。

（4.2）动态定标：

多次在线随机取样，按部颁标准用烘箱法测得%水份值及 含水量。并列表用图解法或计算器，计算机算出有关系数，因为在生产线上采样，很难多次取得较大和较小的水份值，所以必须参阅静态诺模图。

由于涂布纸含水量合格产品1%-2%H2O，优质产品0.8%-1%H2O，而本仪器在线动态实测时的精度为0.6%H2O，（标准离差 ó），满足水份测量的要求。由于仪器能显示反映纸页水份情况，给生产工人及时地调整纸机的烘干程度，纸浆浓度，使厂方因水份超标而造成的副品大大降低，为我国造纸行业簿纸的水份测定填补了空白。

结 束 语

本文设计了一种针对纸张定量必较低的簿纸的新型传感器波导接收装置，它使用非接触方式，提高了仪器的灵敏度和稳定性，有许多测量方式无法比拟的独特优点，延长仪器传感器使用寿命，由于其独特的使用方法和优点，已成为簿纸生产厂家的检测水份装置的必然选择，本文所描述的器件具体的设计不重要，重要的是系统的应用理念，解决方案。

参考文献：

1.赵春晖 张朝柱 编 微波技术 高等教育出版社 2007

第6篇：微波在有机合成中的应用范文

1数字微波传输网综述

在后续施工过程中，基于广播电视形式的特殊性，在整体干预阶段，工作人员必须根据现有设计形式的要求，确定数字微波传输形式的特点。以下将对数字微波传输网特点进行分析：

1.1数字微波技术的特点

1.1.1工作频率宽微波本身属于一种射频控制形式，其本身具有工作领域宽的特点，由于不同频段的形式存在一定的差异性，必须以现有设计形式为基准，实现合理化控制。由于现有的微波设计形式具有频率高、波长短的特点，因此在后续通信过程中，必须及时对天线形式进行设计，确定天线面积形式，并以现有设计模式为基准，对设计形式进行完善。如果波长较之周围的物体尺寸小很多时，由微波所产生的电磁波相当于光波的特性，这样一来便能够获得方向性较强的天线[1]。

1.1.2多路操作基于数字设计形式的特殊性，在整个干预阶段，要适应接力形式的要求，根据通信形式的要求，及时对操作形式进行细化分析。在锻炼干预阶段，不同位置的电站形式对广播电视设计会产生一定的干扰性，需要及时对线路长度进行分析，采用接力设计的形式，将信息发送出去，进而保证接受到的信号的准确性[2]。

1.1.3接力设计形式接力设计形式属于中继通信形式，基于现有设计形式的要求，为了保证通信传输形式的可靠性，把必须以微博线路设计形式为基准，对阶段性设计形式进行分析。

1.2数字微波传输设备

基于技术形式的特殊性，在设备应用过程中必须根据实际情况，合理应用设备形式。以下将对数字微波传输设备进行分析：

1.2.1发送设备根据数据就绪应用形式的要求，如果不对应用形式进行有序的控制，必然会对出现技术应用不当的情况。

1.2.2接受设备接受设备和后续调节设备共同构成了现有的应用系统，在后续干扰过程中，必须及时对数字微波形式进行有效的分析。在具体控制过程中，外差式收信设备主要是由以下三个系统构成：射频、中频和解调。基于不同设计形式的特殊性，在整体设计阶段，可以应用直接混频的形式，起到稳定系统的作用。

2数字微波传输在广播电视中的具体应用

广播电视制作正向高清发展，绝大多数电视台都使用了高清制作。将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中能极大提升节目的制作水平。在湖南卫视的一些重大活动，文艺晚会中，无线摄像机常常配合斯坦尼康减震器使用，为保证无线微波摄像机在一些复杂地形条件有效的传输，在后续应用过程中需要对数字微波传输形式进行有效的分析，并确定数字微波形式的应用形式。

2.1摄像机微波发射形式分析

在后续设计和干预过程中，必须重视发射形式的应用。系统供应商（LinkResearch）的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点。在后续干预过程中，为了达到COFDM微波传输规范中提供更佳的编码效果，需要利用20MHz宽通道的方式提高传输的有效码率。此外在信息后续控制阶段，现有的调制形式对广播电视的应用有一定的指导性意义，必须及时对技术形式进行分析，确定合理有效的应用方案。LMS-T是在充分吸收DVB-T的影响下形成的一种技术形式，最大的特点是载体比较大，能在最短的时间内接受载波。在后续控制和应用过程中，要优化接收端的形式，实现合理化控制和应用。由于现有设计形式对信息形式有一定的要求，为了满足连续性设计的要求，必须不断提升信号传输效果[3]。现常用的Link微波发射端1500的调制方式主要为QP-SK和16-QAM，在日常使用情况下，长距离传输一般采用QPSK的调制方式，短距离高质量传输采用16-QAM的调制方式[在无遮挡无干扰，发射功率同为100mW的情况下，理论上QPSK传输距离为1km（如加功率放大器，发射功率达1000mw时传输可达3km），但传输质量欠佳，画面细节损耗大；16-QAM传输距离为400m，传输质量高]。

2.2信号系统的配置

在广播电视节目录入的过程中，必须减少干扰因素的影响，实现应用形式的有序进行。在整体干预过程中，为了实现合理化控制，要以节目配置形式为基准，重视信号形式的应用。此外节目在录制的过程中，必须根据备份形式的要求，对设备形式进行详细的分析，在相应节点上配置应急端口。此外信号的切换形式对主线路选择及应用有重要的影响，要及时对切换设备形式进行分析，使其具备断电直通功能，保证信号形式的合理性。此外不同系统对已有设计形式的作用存在一定的差异性，Link微波可以混合多个无线摄像机，也不会产生信号延时问题，适合多场合、大范围的传输特性多种发射端与接收端的灵活组合多样式接收，适合最艰苦的传送服务。在节目录制过程中必须及时对数字传播形式进行分析，对现有设计形式进行完善，使其达到理想的设计效果。

2.3后台检测系统的应用

针对现有节目设计形式的整体要求，在信号后续应用过程中，要对重要干预环节进行有效的设置，包括信号的接受、信号输入等形式，在现有设计基础上对其进行优化分析。此外微波设计形式对信号的整体应用有重要的影响，要根据配置形式的要求，对现有检测系统进行检查，保证微波信号设计体系的合理性和完善性。此外系统设计本身具有自动报警形式、数据记录形式及查询系统的功能，为了满足后续设计形式的要求，要以现有干预机制为基础，对技术形式进行分类整理，满足后续设计体系的具体化要求。

3结束语

第7篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词:分析化学微波消解萃取干燥等离子体

Abstract: the article near ten years microwave the development of new technology. Comprehensive introduction of microwave technology in the modern analytical chemistry in the specific application.

Keywords: analytical chemistry microwave digestion extraction dry plasma

中图分类号：F407.7 文献标识码：A 文章编号

微波技术发展于20世纪初，它最早应用于通讯行业。微波技术在其他方面的使用要在20世纪50年代后期。自从1970年Harwell在实验室使用微波炉装置成功处理了核材料以来,微波辐射技术逐步扩大到了化学领域并逐渐形成一门新的交叉学科- 微波化学。自从Ganzler等人报道了用微波加热促进溶剂萃取污染土壤中的有机化合物以来，微波技术因处理样品时间短、选择性好、回收率高、试剂用量少、污染低、可用水作萃取剂等优点和可自动控制制样而得到分析测试人员的认同。因而在设备研究、机理探讨等方面均有研究报道。微波技术应用于大型分析仪器始于1951年，由谐腔中心电极顶端维持的微波等离子体(即电容耦合微波等离子体，CMP)首次用于原子光谱分析; 1958年,Brorla等又将微波诱导等离子体(MIP)用于光谱化学分析; 1985年，金钦汉等人又提出了一种新的获得微波等离子体的装置――微波等离子体炬(MPT)，MPT 以其更多的优点受到了光谱化学工作者的广泛关注。

1、在消解试样中的应用

近年来，随着科学技术的发展，元素成分分析的方法和手段不断更新，分析速度越来越快。但是分析样品的预处理，却往往需要很长时间，显得极不协调。在分析方法、手段与样品制备之间有一个明显的”时间差”。另外在处理样品的过程中，由于使用大量的酸，导致空白值很高，精密度不是很好，对于人体健康和周围环境都有极大的危害作用，当待测定成分易挥发时，标准物质的回收率并不是很理想，同时，由于各种待测元素上机测定时所需酸度不同等因素，同一个样品需要测定几个项目时，则需要单独分开处理。为了解决这些矛盾，科研人员做了种种努力，微波消解技术在一定程度上满足了这方面的要求。微波消解技术主要是运用2450H z频率微波辐射装在能被微波穿透的高压密封消解容器内样品而达到处理样品的目的。它具有以下特点:(1)快速溶样，比常规快5~ 100 倍；(2)大幅度降低所使用的样品量和试剂量；(3)由于是密闭操作，可减少挥发和交叉污染,提高结果的重现性；(4)能改善工作条件,使工作人员免受酸雾环境的毒害；(5)消解结束后,消解容器(消毒罐)便于清洗；(6)能改变温度与压力，从而进一步提高效率,中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所李筱薇等采用微波消解中药材，运用石墨炉原子吸收分光光度法测定植物药材中Pb和Cd，冷原子吸收分光光度计法测定植物药材中的Hg。许立强等用密封聚四氟乙烯溶样器和国产微波炉,以HNO3-H2O2-HF分析土壤和沉淀物样品。李攻科等研究了利用微波对样品进行加热，整个消化过程只需2min，与传统方法相比大大缩短了实验操作时间,特别适用于大量样品的测定。

2、微波真空干燥技术的应用

微波真空干燥是用微波辐射作为加热源在真空条件下进行加热而使物料脱水的过程,具有快速、高效、低温等优点。而用于化学方面的例子还没见报道，它还不是一项十分成型的技术。但微波干燥技术已初步用于测定纸板中的水分，由于微波具有穿透介质的特性，因此，大大缩短了热传导的时间，又可以做到里外层同时升温，使加热很均匀。微波加热不需要预热和热传导时间,目前国内外微波真空干燥装置的结构形式还比较单调，技术性能还需要完善。

3、微波萃取技术的应用

我们现在用到微波萃取(MAE)，是说在微波能量的作用下；用有机溶剂将样品中待测组分溶出的过程。是自二十世纪80年末才逐渐问世的分离技术，适用于从各种固体、半固体试样中提取的有机分析物。它具有设备简单、高效、快速、试剂用量少、可同时处理多个样品的优点。

微波萃取所需主要设备有:(1)带有控温附件的微波制样设备，如CEM 公司的MAE1000和0. I.公司的7195或7165型微波系统; 国产MSP- 100型，SH9402型等都能进行微波萃取。(2)微波萃取用制样杯，一般为聚四氟乙烯材料制成的样品杯。研究表明，极性物质是微波吸能物质，所以应选用乙醇、甲醇、丙酮或水等物质作微波萃取溶剂,而不能选用100%非极性溶剂作微波萃取溶剂。由于样品杯置于密封罐中，内部压力可达到1MPa 以上，因此，溶剂的沸点比常压下的溶剂沸点提高许多。如密闭容器中丙酮的沸点可提高到164℃，丙酮- 环己烷(1:1)的共同沸点可提高到158℃，远远高于常压下沸点。而这个温度又不至于分解待测萃取物，这样用微波萃取可以达到常压下使用同样溶剂所不能达到的萃取温度，提高了反应温度,加快了反应速度。

试验表明，微波萃取时间与被测样品量、溶剂体积和加热功率有关。一般情况下,萃取时间10~ 15m in为好。(1)微波萃取农药残留如有机氯等，选用适当溶剂如异辛烷，苯/丙酮(2:1)、甲醇/乙酸等仅用3min就可获得与Soxhlet提纯法用6h才能取得相同的回收率。此法已应用于肉类、鸡蛋、奶制品、土壤、沙子、灰尘、水和沉积物、猪油、蔬菜(甜菜、苦瓜、莴苣、辣椒和西红柿)，大蒜和洋葱。(2)有机污染物如土壤、河泥、海洋沉积物、环境灰尘及水中高聚物、多环芳烃、氯化物、苯、除草剂和酚类等用微波萃取一般只需常规萃取方法10%的溶剂，约萃取5~ 20m in即可。(3)应用于重金属及其化合物萃取: 土壤、土壤河泥、沉积物、海洋生物和一些植物样品中重金属元素 ，都是经常要检测的项目，微波萃取法富集和分离这些元素或其他化合物，不仅试剂消耗少、制样快，而且检测灵敏度高。研究表明，微波萃取复杂基体中的有机金属化合物，不仅方法可行，费用低，而且整个分析测试所需时间可显著缩短到原来的0.5%~5%。此外微波萃取也用于植物中有效成分的萃取，

4、微波等离子体技术应用于光谱分析

微波等离子体发射光谱法(MP- AES )是一种高灵敏高选择性和进行多元素同时检测的分析技术，在痕量分析和作为GC 检测器中有着十分重要的应用。近年来发展起来了GC-MIP-AFS、LC-MIP-AES、SFC(超临界流色谱)-M IP-AES、MIP-AES、MIP-AAS等新的技术和方法。微波等离子体炬(MPI)是新发展起来的激光光源，具有利于样品引入的中央通道，可大大改善对样品的承受能力。吉林大学化学学院分析科学研究所周建光等用微波等离子体炬(MPI)作激发光源、以Ar为等离子体的工作气体、研究了气动雾化进样去溶系统的工作参数对分析性能的影响,探讨了水冷凝与浓H2SO4吸收二者协同去溶的相关性。还有人探讨了屏蔽气Ar流量变化时对新光源背景- 氩微波等离子体炬的背景发射光谱及某些元素的原子线离子线发射的影响。结果表明，该光源简单的背景发射十分有利于作原子发射光谱分析，同时它对多数元素的原子发射线信背比都有明显改善，是一种很有前途的新光源。还有学者建立了一种新的热雾化系统，将其用于微波等离子体炬原子发射光谱法并考察了试验参数的影响。

5、总结

我国分析化学技术还有待提高，而且微波技术在化学分析应用中也要大大加快跟进世界的步伐。现在我国的微波技术有一定的技术优势，在不少分析化学领域已有了应用，但就微波技术在分析化学领域的应用而言的话，目前还处于比较初级的阶段，在很多方面需要进一步完善。微波萃取技术已被广泛用于分析化学领域中，但它仍有许多发展空间，随着交叉学科的不断出现，微波萃取技术势必会与现在已有的经典的和新出现的萃取技术紧密地结合在一起，如微波与超临界流体萃取技术的结合将是完美的萃取方法。粮食、蔬菜、水果、咖啡豆、中药、化妆品和乳制品是日常生活中的必需品，这些商品的品质和有害物质检验，品种数量多、要求快速检定，是微波技术最有应用前景的领域。无论在基础理论方面，还是应用技术方面，微波技术都是化学领域的一大新进展，微波技术正在向传统的方法提出挑战

参考文献

[1] 张学富，许良.微波消解-氢化物发生- 原子荧光法测定动物肝脏中的砷[ J] . 内蒙古大学学报，2002，17(4):322- 324.

[2] 王运华.微波消解预处理技术用于食品微量元素分析的研究[J].兵团教育学院学报，2002，13(1):71- 72.

第8篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词 广播电视；微波传输；光纤传输；卫星传输；维护

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）160-0070-02

目前，广播电视信号的主要传输方式包括光纤、微波、卫星和互联网等4种传输方式。由于这四传输方式有各自的优缺点，采用了许多精密的高科技技术设备，系统非常复杂，所以在传播信号的时候需要注意，并做好传输系统的维护工作。

1 光纤技术在广播电视信号传输中的应用与维护

1.1 光纤传输系统

光纤传输系统主要由光发射机、光纤光缆和光接收机3部分组成，光发射机一般由调制器、光源以及驱动器组成，实现对信号源光波的调制，将光信号耦合进光纤中传输，主要负责电光信号的转换。光接收机主要由光放大器与光检测器组成，主要负责光电转换。把以光纤为载体传输的信号进行转换，把光信号转换为电信号，再经过放大电路对微弱的电信号进行放大，然后传送到用户端。

1.2 光纤通信应用技术

光纤通信应用技术主要包括复用技术和光纤接入技术。复用技术是指光波复用、光信号复用和副载波复用，光波复用经常用于复用波分和空分，光信号复用一般用来复用时分和频分，副载波复用是把要传输的信号调制成一个射频波，再用射频波来发生光源。光纤接入技术是指光纤到楼或者到户等。

1.3 光纤通信的维护措施

光纤通信比微信通信和微波传输的通信容量大，不易受大气的干扰，具有抗电磁干扰能力，绝缘性能好，重量比较轻，占空较小，一般不会串话，保密性很强，是广播电视最为有力的传输方式。但是，光纤通信存在强度低、质地脆、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易挖断和光纤弯曲的半径不能过小等缺点，因此，需要提高光纤的质地与机械强度，遵循高内聚与低耦合的原则。

2 微波传输在广播电视信号传输中的应用与维护

2.1 微波通信技术

微波通信直接以微波作为介质进行的通信，当下使用的微波通信技术主要为数字微波技术，在广播电视信号的传输中具有传输能力强、传输容量大、传输可靠性强的特点。数字微波传输网络系统主要包括发信设备和接收设备。发信设备分为直接调制式发信机和中频调制式发信机，接收设备由数字微波的收信设备和解调设备组成。目前，微波通信主要是靠QAM技术和自适应时域均衡技术来传输信号，可以降低多径传输效应导致的正交干扰、多径衰落和码间干扰。

2.2 微波传输的维护措施

微博传输技术有许多优点，也存在不少的缺点，其优点是不需要固体介质就能够进行直线通信，规划频率，传输质量好，信号稳定可靠，抵抗自然灾害的能力很强。但是，该技术在电波波束方向不能受到阻挡，容易受到地球曲面的影响和空间传输的损耗，所以，要在每隔几十千米的位置建立中继站，方能延伸电波。而且，微波电路建设工程要在无线电管理部门的严格管理之下进行，不能在同一微波电路上使用相同的频率。

3 卫星传输技术在广播电视信号传输中的应用

3.1 卫星传输在广播电视信号传输中发挥的作用

卫星在广播电视信号传输中发挥着重要作用，卫星传输信息逐步向数字化方向发展。我国在卫星传输和有线传输方面均采用DVB标准，DVB是一套有关数字电视广播系统诸多要素的统一标准。该系统可以灵活传送MPEG-2标准的视频、音频和其它数据，提供广播节目的信息数据。

3.2 卫星传输应用技术

数字压缩技术是卫星传输方式经常使用的一种技术，该技术简称为数字技术。与此同时，卫星传输也会使用数字编码压缩技术和多路复用技术，这两种技术可以将信号传输到上行站。

3.3 卫星传输的维护措施

卫星传输的优点是电波传输比较稳定，成本比较低，但是，卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象，节目信号在这种现象的影响下会受到严重干扰，所以，要将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间，建立多条卫星路径，这样才可以保证卫星传输不受星蚀和雨催等自然现象的影响，维持卫星传输的远距离传播。

4 互联网传输方式的应用和维护

4.1 互联网传输方式的应用技术

随着网络时代的到来，互联网传输方式日益普及，逐渐成为最常见的传输方式。互联网传输主要使用的是软件技术、宽带技术与IP技术。

4.2 互联网传输的维护措施

互联网传输可以存储并传输海量信息，不受时间与空间的限制，但是，技术设备的要求很高，成本比较高，而且，保密性比较差，容易受到病毒攻击。因此，需要提高技术含量，降低成本，加强保密功能，做好信息数据的备份工作，包括操作系统备份、服务器配置参数备份和其他应用软件备份等。另外，互联网传输离不开电脑主机的辅助，因此，要做好主机的维护工作，在维修电脑的时候要切断电源，拔掉主机的所有外接线，检查所有零件是否完好无损，用柔软的刷子轻轻擦除主机内部的灰尘，然后用吸尘器再次进行清除，才能将所有的灰尘清理干净。清洁完毕以后，应该检查主机的内部零件组成是否有松动现象，如果有就要立即修复，然后再给电脑通电并开机，检查电脑是否可以正常运行，使用的电脑的时候要注意保持散热系统的畅通以维持计算机的适当温度。维护鼠标的时候需要先断开与主机的连接，再用柔软干净的棉布蘸有少量酒精擦拭鼠标。

5 结论

在广播电视信号传输中，主要使用的传输方式包括光纤传输、微波传输、卫星传输和互联网传输等。光纤传输的强度比较低、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易被挖断；微波则会随着距离增大而损耗增加、信号容易受高楼与山体阻挡；卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象；互联网传输的保密性比较差，容易受到病毒攻击。因此，需要提高光纤的质地与机械强度，遵循高内聚与低耦合的原则；将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间，建立多条卫星路径；提高网络技术含量，降低成本，加强保密功能，做好主机的维护工作，这样才可以提高广播电视信号的传播质量。

参考文献

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[2]林健鸣.浅谈广播电视中无线传输技术[J].科协论坛（下半月），2013（2）：92-93.

第9篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词:微波技术与天线;教学教改;教学模式

《微波技术与天线》是工科通信工程和电子与信息工程专业的一门专业基础课程,课程的任务是使学生掌握微波技术的基本概念、基本理论和基本分析方法,其讲授的内容涵盖了微波技术与天线所涉及的各个方面的知识,信息量大。课程着重培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后从事微波研究、微波通信工程设计和微波电路设计,微波通信设备的运行维护与研发制造等工作打下了基础,并且《微波技术与天线》作为一门重要的专业基础课,是后续课程如《移动通讯》等的重要基础,对后续课程的学习起着至关重要的作用。《微波技术与天线》课程涉及到电磁场理论和微波网络系统以及天线技术,内容比较广泛,理论性很强,所用的基础知识如物理学、高等数学的知识比较多,要求学生有比较好的数理基础,是电子和通信专业所学课程比较难的一门专业基础课,由于该课程理论性较强、内容复杂而抽象、分析方法多、对数学知识要求较高,学生在学习过程中常感觉难于理解和掌握,因而掌握不好、领会不深、理解不透。为有效解决这一问题,针对该课程的特点,为提高教学质量,本文结合教学实践经验,在教学模式、方法、手段方面提出几点建议。

一、构建多媒体手段,计算机辅助设计与《微波技术与天线》课程教学整合模式

(一)多媒体融入《微波技术与天线》课程教学模式的原则和实施

1、突出主体性以及独立性与相互作用性统一原则

在教学过程的不同阶段,教师与学生的主体地位不是一成不变的。在教学大纲的制定、电子课件的制作、纸质教案的编写、教学过程的组织中,教师是主体,教师主体的作用体现在投入更多的精力,做好服务于学生的准备。在课堂教学阶段,学生是主体,教师的角色要发生转变,以学生为中心,强调学生是信息加工的主体,是知识意义的主动建构者;学生获取知识不是由教师灌输的,而是由学生在一定的情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助,并借助必要的信息资源得到的。

2、多媒体和《微波技术与天线》课程教学的整合实施

(1)课前准备

课前准备阶段,需要根据教学大纲编写教学教案,进行教学组织。一是教学教案。教学教案包括纸质教案和电子课件。编写教案与制作电子课件,应根据教学大纲的要求,结合教学经验,认真分析课程内容的特点,明确最适宜采用多媒体手段的教学内容。就“微波技术与天线”课程而言,适合采用多媒体手段进行教学的内容如下:传输线的基本理论:行波的瞬时分布及振幅分布,长线终端短路、开路、接负载时电压、电流及阻抗的分布,长线终端接一般负载阻抗时沿线电压、电流及阻抗分布,端接任意负载时均匀有耗长线上电压、电流及阻抗分布,圆图;波导理论:几种常用的微波传输系统,从平行双线至矩形波导的演化过程,波导模式中的场分量变化规律、电磁场结构透视图、波导壁上的电流分布图,微带传输线中微带的色散效应和高次模式的影响,微带传输线中带状线,微波传输线中激励与激励装置;微波元件:一端口元件中的短路活塞、匹配负载、失配负载,二端口元件中的连接元件、匹配元件、衰减与相移元件、波形变换元件、滤波元件,三端口分路/合成元件,四端口元件中的双T和魔T接头、定向耦合器、平行耦合带线定向耦合器;微波铁氧体元件中的隔离器;谐振器:各种微波谐振腔结构,矩形腔、圆柱腔各谐振模式的场分布图,圆柱腔的谐振模式图,同轴谐振腔,环形腔,微带谐振腔,介质谐振腔,谐振腔的耦合与耦合装置,谐振腔的等效电路;天线:基本振子幅射,线天线,面天线;微波应用系统。根据教学大纲,对不适合多媒体教学的要写出纸质教案,按传统教学方法教学;对适合多媒体教学的要制成电子课件。一些较复杂的图形和实验,应能在电子课件中得到很好的反映。

(2)教学组织

在教学实施前,还要做一些案头准备工作,把授课内容的提纲写下来,理清头绪,做好两种教案在教学过程中平滑衔接的准备工作,使得教学过程有条不紊地进行,以掌握教学的主动权。

(3)课堂组织

教师授课要组织课堂,要充分认识到多媒体只是教学的一种手段。教师在教学过程中要争取主动,合理展示多媒体的优势,把握住多媒体手段与传统教学手段进行切换的最佳时机,探索适应多媒体教学的授课速度。

(4)教与学的整合与优化

利用电子课件信息量大、教学内容呈现立体化和交互界面友善的特点及教师授课速度的可控性,将多媒体手段与传统教学方法有机结合,扬长避短、优势互补。如“微波技术”课程中的圆图部分,本文用传统教学方法讲授圆图中的等反射系数圆方程、阻抗圆图方程、导纳圆图方程,给合多媒体手段将各种圆图在计算机上实现。实现的途径有两条:第一,根据相应的数学公式直接编制程序,给定参数后,直接得到结果,但这种方法没有对圆图进行操作,无法理解圆图的基本特点;第二,应用高级语言将圆图绘入计算机,在计算机上直接对圆图进行操作,每一步操作会在屏幕上显示相应的结果,这种方法既方便又能使学生彻底理解圆图的基本特点,巩固所学的概念。

(二)计算式辅助设计和《微波技术与天线》课程教学整合模式

在微波技术与天线课程教学中,涉及数学知识较多、公式冗长、计算烦琐,而且经常还要用到多种特殊函数,因此常常借助于计算机,这样不仅可以省时、省力,而且比较直观、形象,如C、C++、Fortran、Pascal和Basic都成为微波技术与天线中计算机辅助分析、辅助设计、辅助计算的工具,还有一些专用的程序和工具如Matlab,ADS-Advanced Design System,IE3D等软件在微波技术与天线中起到手工无法代替的作用。在天线优化设计中,由于天线的一些参数如天线增益与工作带宽,主瓣宽度与旁瓣电平往往是相互矛盾的,用计算机很容易解决这一问题。另外,我们在研究传输线理论时,常用SMITH圆图理论,传统做法是手工作图法进行传输线上的阻抗与反射系数的换算以及进行阻抗匹配,现在,传输线问题也可以借助计算机进行辅助计算,采用计算机求解,能做到准确、快捷;并且还可以在显示器上显示圆图的动态求解过程,比较形象、直观。借助计算机辅助设计将课程中较复杂,难以理解的形象、直观化,有利于提高教质量。

二、教学内容设计和教学方法、手段的改进

以应用为主线和重点进行教学内容的设计。《微波技术与天线》课程是一门理论性较强的课程,无论从教的角度讲,还是从学的角度听,都感到非常枯燥。以应用为主线和重点进行教学内容的设计,就是努力改变理论教学的枯燥性,使其向实践的生动性贴近,增强学生学习的针对性,极大地调动学生的兴趣和积极性。首先,课前准备内容的精心设计,通常意义上的课前准备是指在开课前,教师和教研室应当进行诸如:教学实施方案制定、教案准备、集体备课、教具和课件准备、课前试讲和练讲、学生情况了解等一系列的活动。实际上,教学是一个双向行为,必须双方互动,学生也应当进行相应的课前准备。如开课前,可以将“微波和天线及其应用”这样一个课题布置给学生,让学生在学习这门课之前,就利用业余时间,广泛查阅资料,认真考虑、思考这一课题。一方面可以增强学习的目的性和针对性,另一方面可以扩展知识面,培养学员的信息搜集和处理能力。需要注意的是,由于学生此时还不了解课程内容,必须由教师引导,因此教师除了进行通常意义上的课前准备外,还需要精心设计学生的课前准备内容。其次、引言内容的精心设计,一个好的引言能激发学生求知的欲望,提高学习积极性。通过灵活多变的方式,突出以应用为重点的引言设计,是课堂导入的有效途径。

对课堂教学内容中的重点和难点进行妥善处理,教学内容中的重点和难点是教学内容的精髓,如果处理不当会使学生思维受阻,注意力分散,时间一长就会产生越来越多的疑问,造成学习障碍,从而对学习失去兴趣和信心。因而一定要加强对教材内容体系的把握、加深对教材内容的理解,综合采取多种教学方法,妥善处理重点和难点。

实践性教学是巩固学生所学理论知识、提高学生分析和解决实际问题能力、培养学生创新能力的重要环节,因而必须积极采取多样化的实践教学形式,巩固学生理论学习的效果。

一是坚持习题课教学。习题课是一种最传统、最方便、最易行的实践性教学形式。坚持讲练结合,合理安排习题课的实施时机和时间,精心设计好每一次习题课内容和形式,将会使学员在习题课上获得较好的实践与锻炼机会。

二是加强实验课教学。由于该课程理论性很强,因此实验课是一个至关重要的实践环节。如进行驻波测量、波导波长的测量、衰减的测量、波导测量线的调整等内容的实验课教学,学生通过观察形象、生动的现象,透过现象找本质,寻找本质的理论基础,解决实验课中意外发生的实际问题,不仅增加了感性认识,加深了对内容的理解和掌握,而且激发了解决问题的兴趣和热情。

三是增设工程实践环节。教学中发现,由于该课程理论性强,学生常对理论的应用性质疑,遇到实际问题时又无从下手。例如,给出一个实际的雷达信号测量的工程问题,由学生查阅资料,设计测量和调理电路,使电路满足给定的要求。实践证明,通过增设工程实践环节,可进一步强化学生对理论知识的理解,锻炼应用能力,有效提高学员综合分析问题和解决实际问题的能力。

四是开展案例教学。案例教学是以案例为教学内容,通过教师对案例材料的介绍、引导、提示,学生自主阅读和分析案例思考题,找出涉及的问题,归纳总结经验教训,提出自己解决问题的方案和措施,从而加深学生对理论知识的理解和提高学员分析和解决实际问题的能力的一种实践性教学活动。案例教学是“从实践中来,在实践中练,到实践中干”。需要注意的是,在进行案例教学时,要力求案例内容的真实性和新颖性、要突出学生的主体地位、要强调以理务实、要注重与理论的学习和教授相结合。

总之,合理利用多媒体和计算机辅助教学、精心设计上课内容和加强实践教学会使本枯燥无味的课堂变得生动起来,加强了教师与学生的互动性,提高了学生的学习积极性和热情。

参考文献:

1、刘学观,郭辉萍.微波技术与天线[M].西安电子科技大学出版社,2006.

2、顾洪军,郭颖,薛顶柱.基于Matlab的旋转抛物面天线几种特性的仿真分析[J].长春工业大学学报(自然科学版),2009(5).