உணவை சமைப்பதற்கும், நெருப்பைப் பயன்படுத்துவதற்கும் வழிகளைக் கண்டுபிடித்தது மனிதர்களின் பரிணாம வளர்ச்சியில் பெரும் பங்கு வகித்தது. சமைக்க, உருகுவதற்கு நெருப்பைப் பயன்படுத்தக் கற்றுக்கொண்டோம் உலோகங்கள் , தொழில்களில் உற்பத்தி செயல்முறைகளுக்கு, முதலியன. ஆனால் நெருப்பைப் பயன்படுத்தாமல் அதே விஷயங்களைச் செய்வதற்கான வழிகளை நாங்கள் கண்டுபிடித்தபோது மிகப்பெரிய முன்னேற்றம் ஏற்பட்டது. காலப்போக்கில் மற்றும் வளரும் தொழில்நுட்பங்கள் , வெப்ப செயல்முறைகளுக்கு நெருப்பிற்கு பதிலாக பயன்படுத்த பல மாற்று வழிகளை நாங்கள் உருவாக்கியுள்ளோம். அத்தகைய குறிப்பிடத்தக்க கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்று “மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல்” கொள்கை. இந்த கொள்கை எவ்வாறு செயல்படுகிறது மற்றும் அது எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பார்ப்போம்.
மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் என்றால் என்ன?
மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலின் வரையறையை இவ்வாறு கூறலாம் - ‘அதன் மூலக்கூறுகளில் மின்கடத்தா இயக்கத்தை ஏற்படுத்துவதன் மூலம் பொருளை சூடாக்கும் செயல்முறை மாற்று மின் புலங்கள் “. அனைத்து பொருட்களும் அணுக்களால் ஆன மூலக்கூறுகளால் ஆனவை. தி மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.
துருவ மூலக்கூறுகளில் மின்சார இருமுனை தருணங்கள் உள்ளன. அத்தகைய மூலக்கூறுகள் மின்சார புலத்திற்கு வெளிப்படும் போது, அவை புலத்தின் திசையில் தங்களை சீரமைக்க முயற்சிக்கின்றன. பயன்படுத்தப்பட்ட புலம் ஊசலாடும்போது, பொருளின் இந்த மூலக்கூறுகள் தங்களை புலத்துடன் சீரமைக்க வைப்பதற்காக சுழற்சிகளுக்கு உட்படுகின்றன. புலம் திசையை மாற்றும்போது, இந்த மூலக்கூறுகளும் அவற்றின் திசையை மாற்றியமைக்கின்றன. இந்த செயல்முறை 'மின்கடத்தா சுழற்சி' என்று அழைக்கப்படுகிறது.
மூலக்கூறுகளின் வெப்பநிலை மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலுடன் தொடர்புடையது. மூலக்கூறுகளின் மின்கடத்தா சுழற்சியில், மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கும்போது, மூலக்கூறுகளின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது. மூலக்கூறுகள் மோதுகையில் அல்லது பிற மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, இந்த ஆற்றல் பொருளின் அனைத்து பகுதிகளுக்கும் மாற்றப்படும், இதனால் பொருள் வெப்பமடைகிறது.
இதனால் மின்கடத்தா சுழற்சி பொருள் பெரும்பாலும் பொருளின் மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் என குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த வெப்பமாக்கல் RF அதிர்வெண்களின் மின்சார புலங்கள் அல்லது மின்காந்த புலங்களைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது. மின்கடத்தா சுழற்சி நடைபெற பயன்படுத்தப்பட்ட புலம் ஊசலாட வேண்டும். பயன்படுத்தப்பட்ட புலத்தின் அதிர்வெண் மற்றும் அலைநீளம் அமைப்பின் செயல்பாட்டையும் பாதிக்கிறது.
மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் வேலை
கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் அமைப்பின் சுற்று வரைபடம் இரண்டு உலோக தகடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அதில் மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெப்பப்படுத்த வேண்டிய பொருள் இந்த இரண்டு உலோகங்களுக்கு இடையில் வைக்கப்படுகிறது. வெப்பமூட்டும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி பொருள் வெப்பமடைவதற்கு இரண்டு வகையான வழிகள் உள்ளன.
குறைந்த அதிர்வெண் அலைகளைப் பயன்படுத்தி வெப்பப்படுத்துதல், அருகிலுள்ள புல விளைவு மற்றும் மின்காந்த அலைகளைப் பயன்படுத்தி உயர் அதிர்வெண் அலைகளுடன் வெப்பப்படுத்துதல். இந்த வெவ்வேறு வகையான அலைகளைப் பயன்படுத்தி சூடேற்றப்பட்ட பொருட்களின் வகையும் வேறுபட்டது.
குறைந்த அதிர்வெண் அலைகள் அதிக அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளன. இதனால் அவை மின்காந்த அலைகளை விட ஆழமாக கடத்தும் பொருட்கள் வழியாக ஊடுருவுகின்றன. குறைந்த அதிர்வெண் புலங்களைப் பயன்படுத்தும் அமைப்புகள் ரேடியேட்டர் மற்றும் உறிஞ்சிக்கு இடையிலான தூரம் அலைநீளத்தின் 1 / 2π க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். எனவே, குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட மின்சார புலத்தைப் பயன்படுத்தி வெப்பப்படுத்தும் செயல்முறை அருகில் உள்ளது - தொடர்பு செயல்முறை.
அதிக அதிர்வெண் அமைப்புகள் குறைந்த அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளன. மின்காந்த அலைகள் மற்றும் மைக்ரோவேவ் இந்த அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகளில், உலோக தகடுகளுக்கு இடையிலான தூரம் பயன்படுத்தப்பட்ட புலத்தின் அலைநீளத்தை விட பெரியது. இந்த அமைப்புகளில், உலோக தகடுகளுக்கு இடையில் வழக்கமான தொலைதூர மின்காந்த அலைகள் உருவாகின்றன.
மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலின் பயன்பாடுகள்
உயர் அதிர்வெண் கொண்ட மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்தி மின்கடத்தா வெப்பக் கொள்கை 1930 களில் பெல் தொலைபேசி ஆய்வகங்களில் முன்மொழியப்பட்டது. மின்சார புலங்களின் அதிர்வெண் மாறுபடுவதன் மூலம் மின்கடத்தா அமைப்புகள் பல வகையான பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
மைக்ரோவேவ் பயன்படுத்தப்படும்போது
இந்த மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலில், 2.45GHz அதிர்வெண் நுண்ணலை உபயோகப்பட்டது. வீடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் மைக்ரோவேவ் அடுப்புகள் இந்த வகை பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இந்த அமைப்புகள் குறைந்த ஊடுருவக்கூடிய மற்றும் மிகவும் திறமையான வெப்ப அமைப்பை வழங்குகின்றன. நுண்ணலை அளவீட்டு வெப்பமாக்கல் ஒரு பெரிய ஊடுருவல் ஆழத்தை வழங்குகிறது. எனவே இந்த வெப்பமாக்கல் ஒரு தொழில்துறை அளவில் திரவங்கள், இடைநீக்கங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களை சூடாக்க பயன்படுகிறது.
மைக்ரோவேவ் ஓவன்
பேஸ்டுரைசேஷன், ஃப்ளாஷ் பேஸ்டுரைசேஷன், மைக்ரோவேவ் வேதியியல், கருத்தடை, உணவுப் பாதுகாப்பு, உயிரி எரிபொருள் உற்பத்தி போன்றவற்றுக்கு மைக்ரோவேவ் வால்யூமெட்ரிக் வெப்பமாக்கல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ரேடியோ அதிர்வெண்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது
- RF மின்கடத்தா பெரும்பாலும் பயிர் உற்பத்தி பகுதியில் பயன்பாடுகளைக் காணலாம்.
- பயிரின் அறுவடைக்குப் பிறகு உணவில் சில பூச்சிகளைக் கொல்ல இந்த வகை வெப்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- இந்த வகை வெப்பமாக்கல் பொருட்களை ஒரே மாதிரியாக வெப்பமாக்கும்.
- இந்த வகை வெப்பம் உணவை விரைவாக செயலாக்க முடியும்.
- டைதர்மி, தசை சிகிச்சைக்கு தசையை ஆர்.எஃப் சூடாக்கும் செயல்முறை இந்த வகை வெப்பத்தை பயன்படுத்துகிறது.
- ஹைபர்தர்மியா சிகிச்சை என்று அழைக்கப்படும் செயல்முறை, இதில் அதிக வெப்பநிலை பயன்படுத்தப்படுகிறது
- புற்றுநோய் மற்றும் கட்டி திசுக்களைக் கொல்லுங்கள், RF அதிர்வெண்களுடன் வெப்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது
உணவு பதப்படுத்தும்முறை
உற்பத்தி வரிசையில் பிஸ்கட்டுகளை பிந்தைய பேக்கிங்கில், ஆர்.எஃப் மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பேக்கிங் நேரத்தைக் குறைக்கும். சரியான அளவு, வடிவம் மற்றும் வண்ண பிஸ்கட்டுகளை அடுப்புடன் தயாரிக்கலாம், ஆனால் ஆர்.எஃப் வெப்பமாக்கல் பிஸ்கட்டுகளின் ஏற்கனவே உலர்ந்த பகுதிகளிலிருந்து மீதமுள்ள ஈரப்பதத்தை அகற்றும்.
- ஆர்.எஃப் வெப்பமாக்கல் உணவு உற்பத்தி தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தப்படும் அடுப்பின் திறனை 50% வரை அதிகரிக்க முடியும்.
- தானியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட குழந்தை தயாரிப்புகள் மற்றும் காலை உணவு தானியங்கள் ஆர்.எஃப் மின்கடத்தா வெப்பத்தால் பிந்தைய பேக்கிங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன.
- உணவை உலர்த்துவதில், வழக்கமான பேக்கிங்குடன் மின்கடத்தா பேக்கிங் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- பேக்கிங் செய்ய ஒரு மின்காந்த மின்கடத்தா பயன்படுத்தப்படும்போது சிறந்த தரமான உணவு அடையப்படுகிறது.
- மின்காந்த மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பயன்படுத்தப்படும்போது உணவின் ஊட்டச்சத்து மற்றும் உணர்ச்சி பண்புகள் உணவு பதப்படுத்தலின் போது பாதுகாக்கப்படலாம், ஏனெனில் அதிக செயலாக்க வெப்பநிலையை குறுகிய காலத்தில் அடைய முடியும்.
அதன் கண்டுபிடிப்பின் காலத்திலிருந்தே, மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பல்வேறு வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு அற்புதமான உணவில் இருந்து செயலி ஒரு துல்லியமான எலக்ட்ரோ அறுவை சிகிச்சை முறைக்கு, மின்கடத்தா அதன் பயன்பாட்டை கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு அறிவியல் துறையிலும் கண்டறிந்துள்ளது.
மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பொறிமுறை அமைப்பை கட்டமைப்பிற்கு ஒத்ததாகக் காணலாம் மின்தேக்கி . மின்தேக்கியில் மின்கடத்தா இரண்டு கடத்தும் தகடுகளுக்கு இடையில் வைக்கப்பட்டு மின்சாரம் ஒரு மின்கடத்தாவில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. ஒரு மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் அமைப்பில், சூடாக்கப்பட வேண்டிய பொருள் இரண்டு கடத்தும் தகடுகளுக்கு இடையில் வைக்கப்படுகிறது, அதில் மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் பொருளுக்குள் வெப்பம் உருவாகிறது.
இப்போதெல்லாம் மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் பல பூச்சி கட்டுப்பாடு முறைகளை செயல்படுத்துவதற்காக விவசாயத் தொழிலில் பல பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளது. மைக்ரோவேவ் அடுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலம் குறைந்த அதிர்வெண் அல்லது அதிக அதிர்வெண் புலம்?
