Mikrobølgeovne: hvordan man ikke får en dosis?

Stråling ved ultrahøje frekvenser UHF eller såkaldt mikrobølgestråling har skadelige virkninger på menneskekroppen. For at beskytte dig selv og dine kære mod virkningerne af denne type stråling kan du bruge detektorer af forskellig kompleksitet, der registrerer strålingslækage fra mikrobølgeovne, mobiltelefoner og andre enheder. Sådan identificerer du en farlig anordning

–

vi vil tale om det i denne artikel.

Forfatter: Andrei Kashkarov

Foto. 1. Udseende af en Panasonic mikrobølgeovn

Ikke alt, hvad der står i en brugsanvisning til husholdningsapparater især oversatte brugsanvisninger , er sandt. Dette er ofte den såkaldte halve sandhed: Alt synes at være sandt i én retning, men det viser sig ofte, at noget ikke er sandt. Det samme gælder for fænomener og processer, der kan bringe menneskers eller tings liv og sundhed i fare.

For ikke så længe siden er tiden gået eller måske er den endnu ikke gået , hvor bærbare husholdningsdosimetre var meget populære hos offentligheden. Nej, selvfølgelig havde ikke alle familier en atomreaktor i deres lejlighed eller landsted, men maden og de ting, der blev købt i håndkøb og på markeder, krævede tydeligvis kontrol. Indimellem går dosimeteret ud af skalaen… Af samme grund køber folk pesticid-testinstrumenter for at måle pesticidniveauet i forskellige former for frugt og grøntsager.

En af kilderne til skadelige virkninger på menneskekroppen er ultrahøjfrekvent stråling UHF eller såkaldt mikrobølgestråling. En mikrobølgeovn er et godt eksempel på en elektronisk enhed med en magnetron magnetron se billede 3 . Fig. 1 .

Ud over mikrobølgestråling, som er potentielt skadelig for mennesker og dyr, genererer mikrobølgeovnen også stærk elektromagnetisk stråling, som har en negativ indvirkning på visse genstande og ting – f.eks. elektromagnetiske armbåndsure og andre .

Foto. 2. En Panasonic-mikrobølgeovn uden låg

Normalt fungerer en ny ovn pålideligt og er ikke en kilde til skadelig stråling uden for kroppen, men det er stadig bedre ikke at lægge ure, mobiltelefoner eller andre genstande på den.

En ovn, der er repareret uden for servicecentret, hvor hovedgeneratorelementet – magnetron – er udskiftet, med en beskadiget kasse eller med skader på arbejdskammeret, bølgeledning og andre mangler, er potentielt sundhedsfarlig.

Mikrobølgestrålingsdetektorer anvendes til at identificere sådanne skadelige ovne og andre apparater f.eks. en halvt ødelagt mobiltelefon . Det enkleste diagram af en sådan indikator er vist i billede 3.

Billede 3. Et simpelt indikatorkredsløb for mikrobølgeemission, som du selv kan samle

Billede 3 Bemærk. En sløjfe er et stykke kobbertråd med en diameter på 1 til 1,5 mm. En punktsvejsetråd er tilstrækkelig til dette formål. Mikrobølgediode – diode af typen 2A202A, DK-B8 eller lignende. Testeren er en mA-måler med en samlet afbøjningsstrøm på 100 µA. I vores tilfælde er det bedre at bruge en måler, såsom Ts4342, Ts4317 eller lignende. Ikke-polær kondensator – enhver type, f.eks. MBM-type.

Forbindelsen mellem magnetronen og strømforsyningen indeholder overgangskondensatorer, som sammen med spoler danner et filter, der beskytter mod, at mikrobølgestråling fra magnetronen og bølgelederen når ud til omgivelserne.

Princippet for mikrobølgetestning er enkelt – en “sløjfe” med en mikroampere-måler trækkes langsomt ved siden af mikrobølgeovnen i en afstand på 1-6 cm fra mikrobølgeovnen . Langsom “scanning” er nødvendig for at lokalisere mikrobølgerne i det farligste område af ovnen.

Mikrobølgeovngeneratoren er ikke tændt kontinuerligt i ovnen under tilberedningen, men med mellemrum. Du kan også se det visuelt: pæren inde i ovnen bliver lidt svagere, og ovnen larmer lidt mere, når generatoren er tændt.

Hvad vi ikke ved om magnetronen?

Den vigtigste komponent i en mikrobølgeovn er magnetronen, en elektrisk vakuumdiode, der genererer mikrobølgevibrationer. Når magnetronen aktiveres, frigøres strøm og omdannes til varme, så der skabes et termisk elektromagnetisk felt inde i kogekabinettet. Den strøm, der genereres af magnetronen, strømmer gennem en bølgeledning – en anordning, der overfører energien til ovnens arbejdsområde, som er et rektangulært kammer ovnkaviteten .

Billede 4. Nærbillede af en magnetron

Ved siden af bølgeledningsudgangen er der en pladespiller, hvorpå det produkt, der skal behandles, placeres. Alt dette befinder sig inde i ovnens kabinet.

Det er vigtigt, at strålingen livstruende ved direkte eksponering af mennesker ikke strækker sig ud over kogerens krop. Ovnhuset er en lukket stålkonstruktion, som også fungerer som en afskærmning for mikrobølgestråling.

Til madlavning i husholdningen i mikrobølgebølgeområdet anvendes elektromagnetiske svingninger med frekvenser på 2375, 2450 MHz i meget gamle modeller og op til 10-12 GHz i moderne ovne. Tabel. 1 giver oplysninger om den elektromagnetiske bølges indtrængningsdybde med energitab i nogle af dielektriske materialer.

Tabel 1. Indtrængningsdybde for elektromagnetiske bølger i dielektrikum med tab ved 20-25 ºC

Dielektriske stoffer	Indtrængningsdybde, cm ved strålingsfrekvens:
433 MHz	915 MHz	2375 MHz
bariumtitanat	11.3	3.5	0.6
Methylalkohol	33.0	7.8	1.4
Vand	70.5	23.4	3.5
Glas	4600	2180	840
Kød	5.1-10.7	2.8-6.2	1.6-3.1
Grøntsager	8.1-9.1	5.0-6.3	2.6-3.0
Fisk	5.0-6.2	3.4-3.8	1.2-2.0

Moderne magnetroner MI-typen og lignende magnetroner med en autokatode uden sæde giver “øjeblikkelig” fra den første puls klar til drift ved fuld effekt uden at kræve energi til opvarmning af katoden, hvilket øger magnetronens pålidelighed betydeligt.

Brugen af en flameless magnetron har forenklet ovnens elektriske kredsløb og har fjernet snesevis af radiokomponenter. Dette eliminerer behovet for en transformer, regulator og spændingsregulator til magnetronfilamentkredsløbet da filamentet ikke er inkluderet , masteroscillatoren og blokeringsoscillatoren; det reducerer ovnens masse og dimensioner, reducerer produktets omkostninger og gør det samtidig mere pålideligt.

Mulige fejlfunktioner i magnetroner:

• Magnetronens anode er i form af en kobbercylinder. Magnetronanodens driftsspænding afhængigt af typen varierer mellem 3800 og 4000 V. Effekt 500 til 1200 watt. Magnetronen er monteret direkte på bølgelederen fig. 3 . I ovne, hvor fabrikanten har en magnetron med en kort bølgeledning, er det muligt at observere en sådan defekt som et sammenbrud af glimmerpakningen. Grunden til dette er, at pakningen bliver snavset;

• Hvis pakningen går i stykker, smelter magnetronkappen dette sker med magnetroner af typerne 2M-218H R , OM7S 20 , 2M213-09F, 2M-219H B , 2M226-09F og strukturelt lignende . Denne hætte kan erstattes med en tilsvarende hætte fra en anden magnetron;

• Som alle pærer kan den miste sin emission, hvilket resulterer i betydeligt reduceret effekt og forlænget tilberedningstid. Normalt har den gennemsnitlige levetid for en magnetron f.eks. 2M213-xx en grænse på 15.000 timer. Dens effektivitet er samtidig 75-80 %, hvilket er en effektiv indikator for magnetronerne i mikrobølgeoscillatorer;

• Sammenbrud af transiente kondensatorer kan påvises med en tester i modstands-måletilstand. Nedbrydningen sker ved magnetronhuset. Løser problemet ved at udskifte hele samlingen.

Magnetronen kan kun afprøves separat ved at generere alle de nødvendige spændinger til at drive den.

Billede 5. Strømforsyning til mikrobølgeovn

Det næstvigtigste element i en mikrobølgeovn, efter magnetronen, er strømforsyningen billede 5 . Al sikker drift af varmeapparatet afhænger af dets pålidelighed.

Et fremragende værktøj til reparation og diagnosticering af mikrobølgeovne, især til diagnosticering af magnetroner, er et tangmeter som f.eks. ECT-650 “Escort”.

De gør det muligt at måle ovnens strømforbrug, strømmen i transformatorens højspændingsvikling. Ovnens nominelle strømforbrug er 4,5 til 6 A, strømmen af højspændingstransformatorens vikling er 0,3 til 0,5 A.

Store afvigelser fra de angivne værdier især i retning af stigende individuelle parametre tyder på en lokal fejlfunktion i magnetronen.

Undervurderingen af alle parametre kan imidlertid forklares med dårlige kontakter, lige fra stikkontakterne til koblingselementerne relæer, elektriske mikrokontakter, kontakter .

For at sikre sig, at magnetronen er i god stand, og at mikrobølgestrålingen inde i ovnhuset er tilstrækkelig, kontrolleres den med en detektor.

Detektorer for mikrobølgestråling

Billede 6 viser en industriel mikrobølgedetektor, som fås i elforretninger.

Fig. 6. Mikrobølgestrålingsdetektor

Denne anordning registrerer kun mikrobølgeimpulser, hvilket kan kontrolleres ved at placere anordningen direkte mod ovnens vægge under drift. Den er også nyttig til at finde “mikrofoner”, der opererer ved ultrahøje frekvenser, finde mobiltelefoner og kontrollere deres funktion. Omkostningerne ved en sådan industriel tester er mindre end 500 danske kroner.

Enheden drives af et batteri af typen 6F22 “Krona” med en spænding på 9 V. enhedens standby-strøm er i μA-området, så batteriet holder i lang tid. Der er en indikator-LED på den øverste del af huset.

Den lyser op, når der er mikrobølgestråling i detektorområdet vist ved pilen på kassen . Anordningen måler ikke strålingseffekten, men registrerer dens tilstedeværelse.

Det kan ikke kun kontrollere mikrobølgeovnenes arbejdskammerer og tilstedeværelsen af skadelig stråling uden for deres kabinet, men også tilstedeværelsen af mobiltelefonstråling. Det er nemt at gøre.

Hold detektoren tæt på en mulig strålingskilde, f.eks. en mobiltelefon i en afstand på 2-10 cm. Når en mobiltelefon er aktiv: ved indgående eller udgående opkald, ved uautoriseret “kommunikation” af en mobiltelefon med basestationen, når en mobiltelefon er registreret på netværket f.eks. ved tænding af mobiltelefonen og i andre tilfælde – detektorindikatoren angiver tilstedeværelsen af UHF-stråling.

Denne visuelle lektion kunne bruges i fysikundervisningen i skolerne, så folk forstår, hvor skadeligt eller nyttigt det er at bære en mobiltelefon tæt på kroppen på brystet, i bæltet, i lommen, især brystlommen .

Resultaterne af skadelig mikrobølgestråling især ved kontinuerlig eksponering kan nok bedst kommenteres af videnskabsfolk og læger. Jeg vil blot tilføje, at mikrobølgestråling er som et atom, der kan være både fredeligt og mindre fredeligt. Det bør være klart forstået, når man betjener en tilsyneladende harmløs mobiltelefon eller mikrobølgeovn.

Et andet industrielt apparat, der er beregnet til bilister og kaldes en “gnistdetektor”, kan bruges som detektor for mikrobølgestråling. Disse apparater findes i handelen, og et af dem er vist i fig. 7.

Fig. 7. Foto udvendigt billede af mikrobølgestrålingsdetektoren – gnistdetektor

Enheden er beregnet til kontrol af højspændings tændkredsløb i køretøjer. Inde i huset er der en sensor den samme løkke som i diagrammet i fig. 5, kun i miniature , som ikke kun reagerer på den høje impulsspænding i bilens tænding, men også på mikrobølgestråling fra mikrobølgeovne og mobiltelefoner, som erfaringen har vist.

Mikrobølgeemissionen er også angivet ved en rød lysdiode, der er placeret ved pilen “højspænding”.

Indikatoren drives af en hvilken som helst strømkilde med en jævnspænding på 8-15 V, herunder et “Krona”-batteri eller et bilbatteri.

Det særlige ved denne enhed er, at den har en justerbar følsomhed knappen til justering er placeret på toppen af kassen . Omkostninger en sådan enhed i intervallet 300 danske kroner. Bær den uden at bekymre dig om andre detektorer for mikrobølgestråling.

Foranstaltninger til sikkert arbejde ved reparation og service af mikrobølgeovne

Manglende overholdelse af disse instruktioner kan medføre elektrisk stød, personskade eller skade på mikrobølgesystemets ret dyre komponenter.

Den farligste af alle tilgængelige i husholdningsforhold for en mand er vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz samt mikrobølgestråling.

Mikrobølgeovn, der er tilsluttet et 220 V-net strømførende , bør kun repareres eller inspiceres, hvis arbejdet ikke kan udføres, mens ovnen er afbrudt fra nettet justering, måling, finde dårlige kontakter såsom “kold lodning” eller lignende .

Der skal tages hensyn til at undgå at blive udsat for farlige spændinger.

Pas på, at du ikke bliver forbrændt af de opvarmede elementer.

Der skal anvendes isoleret værktøj med isolerede håndtag ved alt arbejde, når saunaovnen er tændt. Arbejde med én hånd, med lange ærmer eller handsker på.

Den anden hånd må ikke røre ovnens krop eller andre jordede genstande centralvarmerør, vandrør i dette tidsrum. Målerkabler skal afsluttes med følermål og have god isolering.

Dette er de generelle regler for elektrisk sikkerhed.

Forsigtig, fare:

• loddeelementer i ovnen under spænding;

• Reparer et tilsluttet komfur i et fugtigt område eller på et cementgulv eller et andet ledende gulv;

• placeres i nærheden af apparatet af personer, der ikke reparerer det;

• Som med alle andre mikrobølgekilder kan direkte eksponering for lys fra en magnetron forårsage øjenskader eller forbrændinger på huden. Mikrobølgestråling er ikke synlig for det menneskelige øje;

• være særlig forsigtig, når magnetronen udskiftes. Efterlad ikke installationsrester i bølgeledningen;

• Før udskiftning skal kondensatoren i magnetronforsyningskredsløbet altid skæres over med et stykke isoleret ledning bypass-modstanden svigter nogle gange .

Desuden må ovnen ikke anvendes:

• For at tænde ovnen, når døren eller risten er åben ovnen tænder ikke af sig selv, da der er en sikkerhedsfunktion, men dette punkt gælder for dem, der ignorerer sikkerhedsfunktionen ved at slukke den ;

• Lav ikke huller i huset husmødre, der drømmer om at hænge ovnen på væggen som en brødkasse, bør lade sådanne tanker ligge bag sig .