从微波炉说起

一、从微波炉说起

说起微波，人们马上就会想起家中的微波炉。的确，近十余年来，国内市场上，微波炉的价格大幅度下降，甚至比高档的电饭煲或电磁炉还要便宜！这种高技术含量的环保型新型炉具是继彩电、冰箱、洗衣机、空调之后的又一个家庭新宠。目前在城市中的家庭普及.率不断上升，它已进入了千家万户普通百姓的厨房之中。很多人对利用微波炉进行食物的烹饪加工得心应手，有的还在实践中不断钻研、不断总结，可以烹调出许许多多的美味佳肴来。

早在20世纪30年代末，由于科学技术的发展，特别是二次世界大战前夕军事装备上的需求，科学家们发明了一种能够产生微波的特殊电子管，人们称之为“磁控管”。这种电子管产生的输出功率很大，满足了远距离探测飞机的基本要求，这就是微波雷达发明的必然结果。正是这种威力强大的新型雷达装备了英军地面的防空体系，给德国法西斯占优势的空军以致命的沉重打击，为第二次世界大战的胜利奠定了基础。

曾经有一部美国电影描述了这一新型雷达二战期间在英军防空和空战中的神奇作用，使德军不知所措。为了摸清英军的神秘武器，德军派了一支小分队化装成英军士兵，在撤退时随英军一起返回英国境内，行动迅速而又隐蔽，最后终于找到了这一作用距离超过数百多公里的用磁控管作为发射管的新一代微波雷达，并企图破坏它，当然这批间谍也被英军识破而被捕获。实际上，这种装备在雷达中的新型电子管即磁控管是1939年由英国伯明翰大学中的两位科学家兰达尔（Randal）和波特（Boot）发明的。由于战争时期恶劣的工作条件，他们无法继续在英国进行研发工作，在不得已的情况下，两人携带了全部图纸和部分零件西渡大西洋，抵达当时还未曾参战的美国东海岸，进入新泽西州的贝尔电话实验室，继续进行磁控管的研究。不久之后，终于制成了能够实用的磁控管并在美国生产，产品运抵英国后装备了新一代微波雷达。这种雷达的最大特点是其作用距离可超过一二百公里，而且方向性也由于采用了新型天线而大大地提高了，直接可以观察到德军在欧洲几个主要的空军基地：只要德军飞机一起飞，英国本土上的雷达即能判知从哪个方向将飞来多少架飞机？于是做好了防空火力和空战的准备，在德军几次空袭中都击落了数百架战机，使德军蒙受了重大损失。正如战后英国首相邱吉尔所说：“雷达是战胜法西斯的强大法宝。”这也是一个信号，表明微波从此登上了应用的舞台，特别是在军事领域中的应用舞台。

二次大战后的一个秋冬时节，美国人斯潘塞（Spence）在雷达站周围走动时，无意中发现口袋中的口香糖软化了，他无法解释这么低的气温下为什么会使口香糖软化？他不断思索，不断试验，终于找到了这一现象的物理解释，那就是雷达站发出的电磁波（微波）是导致口香糖软化的直接原因。于是他在实验室中专门设计了一个称为“雷达腔”的密闭的金属容器，将鸡蛋放入其中，一开微波就会观察到鸡蛋的爆炸；放入玉米即能爆出玉米花……他把这个新装置改称为“微波炉”，并向美国联邦通信委员会（FCC）申报了产生微波的工作频率（即目前家用微波炉中的使用频率为2450MHz（兆赫兹）），他后来成为了美国雷声（Raytheon）公司的技术负责人。与此同时，美国另一家大公司即通用电气公司（GE）也开发了另一种类似的微波炉，不同的是它的工作频率为915 MHz。GE也向FCC申报了这一新频率，这两家公司的申报都同时得到了批准。1966年在加拿大成立的“国际微波功率协会（IMPI）”提出了工业、科学、医疗中使用的推荐频率就采用上述两个频率。这样就使最早在美国提出的这两个微波频率在国际上合法化了，直到1979年在“世界无线电大会”上被正式确认。