ΦΟΥΡΝΟΙ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ

Ο φούρνος μικροκυμάτων φαγητού είναι μια συσκευή για να θερμαίνει το φαγητό. Αποτελείται:

1. απο μια λυχνία μάγνετρον 2.45 GHz, που παράγει μικροκύματα (ένα είδος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων),

2. ένα κυματαγωγό

3. ένα ανεμιστηράκι μεταλικό, που περιστρεφόμενο διαχέει εξίσου τα κύματα μέσα στον κλίβανο και

4. ένα σύστημα ελέγχου.

Η σχεδίαση ενός φούρνου δέν είναι εύκολη υπόθεση. Εχω σχεδιάσει και έναν στην ζωή μου. Σε μιά κακή σχεδίαση π.χ. το φαγητό δέν θα ήταν παντού καλά ψημένο.

Η θέρμανση του φαγητού προέρχεται απο την απορρόφηση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων απο το νερό κυρίως που περιέχει και το οποίο εξατμιζόμενο αποβάλει θερμότητα.

Το ανθρώπινο σώμα κατά τη διάρκεια τών αιώνων έχει προσαρμοστεί και έχει αναπτύξει μηχανισμούς αυτοπροτασίας από ιούς που δεν καταστρέφονται κατά το συνήθη τρόπο μαγειρέματος τής τροφής του. Αυτή η προσαρμογή δέν έχει επιτευχθεί ακόμη για την περίπτωση μαγειρέματος με μικροκύματα, που εισήχθηκε στη ζωή του ανθρώπου πριν τριάντα περίπου χρόνια και εισήγαγε ένα διαφορετικό τρόπο μαγειρέματος. Αυτό γίνεται αντιληπτό απο τό ότι η γεύση ενός φαγητού είναι διαφορετική όταν χρησιμοποιείται φούρνος μικροκυμάτων.

Προφύλαξη από Μικροκύματα

Η προφύλαξη απο τά μικροκύματα, που προέρχονται από τό φούρνο γίνεται με σκοπό να περιορίζονται στό εσωτερικό του και επιτυγχάνεται :

1. με το μεταλικό περίβλημα, πού είναι στά πλαινά, πάνω, κάτω και πίσω μέρος τού φούρνου.

2. με την πόρτα ασφαλείας, που αποτελέιται από ένα μεταλικό πλέγμα στο εσωτερικό ενός γυάλινου πλαισίου κατάλληλα προσαρμοσμένου στό μεταλικό της περίβλημα.

Σας επισημαίνω ότι μιά κατάλληλα σχεδιασμένη "μεταλική" επιφάνεια δρά ώς τέλειος ανακλαστήρας στα μικροκύματα. Ετσι, το μεταλικό περίβλημα περιορίζει τα μικροκύματα στο εσωτερικό του φούρνου αφού ανακλώνται στήν τελική φάση πάνω σε αυτό και δέν εξέρχονται στον περιβάλλοντα χώρο.

Εκεί που η ανάκλαση είναι ερευνητέα είναι το παράθυρο της πόρτας του φούρνου. Το παράθυρο αποτελείται από ένα μεταλικό πλέγμα ανάμεσα σε δύο γιάλινα τζάμια. Τα μέν τζάμια συνεισφέρουν στη θερμική μόνωση, τα δε μεταλικό πλέγμα στην ανάκλαση τών μικροκυμάτων, ώστε να μην εξέρχονται στο περιβάλλον.

Ισως πολλοί το ακούνε για πρώτη φορά αλλά τέλεια ανάκλαση μικροκυμάτων μπορεί να γίνει και από ένα μεταλικό πλέγμα (όπως αυτό τής φωτογραφίας), για συγκεκριμένη περιοχή συχνότητας και γεωμετρία οπών σε αυτό (βλέπετε bandgap maps). Αυτό το γνωστό θεωρητικά φαινόμενο χρησιμοποιείται και δίνει μιά πιό έλκυστική εμπορικά όψη στούς οικιακούς φούρνους μικροκυμάτων αλλά βασικά δεν χρειάζεται για την καλή λειτουργία του φούρνου.

Είναι σωστά φτειαγμένο όμως ένα τέτοιο πλέγμα στούς φούρνους που κυκλοφορούν στην αγορά και πώς μπορεί να γίνει έλεγχος;

Θεωρητικός Υπολογισμός Ανάκλασης διάδοσης μικροκυμάτων σε παράθυρο φούρνου μικροκυμάτων

Οπως σάς είπα ένα σωστά σχεδιασμένο μεταλικό πλέγμα θα έπρεπε να ανακλάει τα μικροκύματα στο εσωτερικό τού φούρνου. Ο πιθανότερος κυρίως λόγος για να μη γίνεται αυτό είναι η επικάλυψη του πλέγματος από ένα ειδικό αντιοξειδωτικό υλικό (coating), το οποίο είναι απαραίτητο για τη συντήρηση του φούρνου. Aυτό το υλικό μικραίνει τήν ανακλαστική ικανότητα του πλέγματος με συνέπεια τα μικροκύματα να μήν ανακλώνται πλήρως και να διαχέονται εν μέρει στο εξωτερικό τού φούρνου.

Για να κάνω έλεγχο τού συλλογισμού μου, έκανα έναν υπολογισμό τής θεωρητικής μεταβολής του συντελεστή ανάκλασης και διάδοσης μικροκυμάτων για ένα μεταλικό πλέγμα συνήθων διαστάσεων με βαφή συναρτήσει της συχνότητας τών προσπιπτόντων σε αυτό μικροκυμάτων, απο το εσωτερικό τού φούρνου και σε κάθετη σε αυτό πρόσπτωση. Τα αποτελέσματα φαίνονται στη φωτογραφία παραπλεύρως για τη περιοχή συχνότητας 0-5 GHz (με μπλέ χρώμα-γραμμή είναι ο συντελεστής ανάκλασης και με κόκκινο χρώμα-γραμμή ο συντελεστής διάδοσης). Παρατηρείστε ότι η τιμή του συντελεστή ανάκλασης στά 2.45 GHz (συχνότητα λειτουργίας τού φούρνου) είναι κατά πολύ μικρότερη τού αντίστοιχου συντελεστή διάδοσης. Στη συγκεκριμένη περιοχή συχνότητας δέν έχομε optical bandgap, όπως λέμε στά photonics.

Ο υπολογισμός μου αποδεικνύει ότι τα μικροκύματα βγάινουν έξω απο το φούρνο αν το πλέγμα έχει πάνω του βαφή προστασίας. Αποδεικνύεται περαιτέρω, ότι το ποσοστό διάδοσης τών μικροκυμάτων στο περιβάλλον εξαρτάται από το πάχος τής βαφής τού μεταλικού πλέγματος και μηδενίζεται όταν δεν υπάρχει καθόλου βαφή. Ενδιαφέρον για εσάς πολυαναμενόμενο για μένα.

Τελειώνοντας, σας αναφέρω ότι μερικοί φούρνοι καλής κατασκευής έχουν δύο παράλληλα πλέγματα για να κόβουν τα μικροκύματα και μεταξύ τους ένα απορροφητικό υλικό (όλα μέσα στην πόρτα του φούρνου). Αλλά και πάλι δεν υπάρχει τέλεια ανάκλαση. Ενα ποσοστό ακόμη μικροκυμάτων εξέρχεται στον περιβάλλοντα χώρο και συνεισφέρει στην ηλεκτρομαγνητική ρύπανση.

Για το πρόβλημα τής διαρροής μικροκυμάτων από το παράθυρο τού φούρνου υπάρχει τεχνολογική λύση χωρίς μεγάλη επιβάρυνση για τους κατασκευαστές αλλά αυτό το θέμα θέλει συζήτηση σε άλλο τόπο και χρόνο.

Διευκρίνιση

Οπως, σας προανέφερα το μεταλικό τζάμι του φούρνου μικροκυμάτων ανακλάει τα μικροκύματα σε κάποιο βαθμό καί όχι τέλεια. Το τέστ του κινητού τηλεφώνου μπορεί να σημαίνει όμως και κάτι άλλο ... Θα μπορούσε να σημαίνει ότι υπάρχει ισχυρό σήμα απο κεραία βάσης κινητής τηλεφωνίας, που βρίσκεται κοντά στο σημείο που είναι ο φούρνος! Και αυτό είναι κάτι πού πρέπει να ελέγξετε πρίν βγάλετε το τελικό συμπέρασμα.

Συμπεράσματα

Η πόρτα τού φούρνου μικροκυμάτων δεν είναι σίγουρο ότι προσφέρει σέ όλες τις περιπτώσεις πλήρη προστασία από ηλεκτρομαγνητική ρύπανση. Εκτός αυτού, πολλοί φούρνοι έχουν πλαστικό εξωτερικό περίβλημα (ίσως έχουν το μεταλικό περίβλημα εσωτερικά). Για τό λόγο αυτό σας συνιστώ 2-3 πράγματα:

1. όταν εργάζεται ο φούρνος καλύτερα είναι να μη κοιτάζετε καθόλου το φαγητό απο τήν πόρτα του, είναι πολύ επικίνδυνο.

2. Μη βάζετε μεταλικά αντικείμενα μέσα στο φούρνο. Για να καταλάβετε τον κίνδυνο, σας λέω πώς άν τοποθετήσετε κατακόρυφα ένα σιδερένιο σωληνάκι γεμάτο με κομματάκια αργύρου μέσα στο φούρνο και τον ανάψετε, ο άργυρος θα λιώσει και θα πάρει το σχήμα που έχει το σωληνάκι!

em-pollution/ M.A.R.C-review

________________________________________________________________________

Μία μέθοδος για να διαπιστώσετε εάν ο φούρνος σας είναι καλής κατασκευής και δεν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι να βάλετε μέσα στο φούρνο (...χωρίς να τον ανάψετε) ένα κινητό τηλέφωνο.

Στη συνέχεια, θα καλέσετε το κινητό με ένα άλλο. Εάν το κινητό δεχθεί την κλήση σας, σημαίνει ότι ή πρέπει να πετάξετε το φούρνο (μη ξεχάσετε να βγάλετε πρώτα το ...κινητό τηλέφωνο), ή όταν τον θέτετε σε λειτουργία, να απομακρύνεσθε 2-3 μέτρα, διότι όπως μπορούν και περνάνε τα ραδιοκύματα μέσα από τη κλειστή πόρτα του φούρνου και φτάνουν στο κινητό, έτσι μπορούν και να βγούν από την κλειστή πόρτα και να έλθουν σε σας...

M.A.R.C-review