高频微波介电常数分析仪

微波介质陶瓷是指应用于微波（主要是300MHz~30GHz频段）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷、在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质波导回路等，应用于微波电路的介质陶瓷除了必备的机械强度、化学稳定性之外，还应满足如下介电特性，微波频率下大的相对介电常数C^2高Qf值以及接近零的频率温度系数微波介质陶瓷可以按照其组成系统，介质特性及应用领域加以分类，较为常见的是按其介电常数的大小来分类，可分为低介电常数类（20~40）；中介电常数类（40~80）；高介电常数（＞80）。低介电微波陶瓷主要应用于微波基板、卫星通讯以及军事应用等通讯系统中。目前研究的较多的低介微波陶瓷主要是以AL2O3和AIN的应用，低介微波陶瓷基覆铜板用绝缘散热材料的理想性能是既要导热性能好，散热好，还要在高频微波作用下产生损耗尽量小。BeO陶瓷是目前陶瓷基覆铜板中绝缘散热的绝佳材料，但由于BeO粉料具有毒性，在制造过程中需要采取严格的防护措施，且在美日等发达国家已禁止生产BeO陶瓷。因此研制替代BeO陶瓷的覆铜板用新型绝缘散热材料已迫在眉睫。AIN陶瓷是一种散热性能较好、无毒的陶瓷材料，其热导率理论值为320W/（mK），与BeO陶瓷热导率的理论值370 W/（mK）相近，并且已研制出热导率在200 W/（mK）以上的AIN陶瓷材料。所以AIN陶瓷材料被认为是最有希望替代BeO陶瓷的绝缘散热材料。 由于BN的介电常数较小，但AIN陶瓷中加入了h-BN，根据复相材料的介电常数公式计算，将h-BN加入到AIN中，还可以降低AIN陶瓷介电常数。本文旨在研制出满足陶瓷基覆铜板使用要求的高热导率、低介电损耗AIN及BN-AIN基陶瓷材料，以替代BeO陶瓷材料。 因为BN,AIN均为共价化合物，难以烧结，为了获得高致密度陶瓷，需添加烧结助剂。烧结助剂的选择应从两个方面考虑，其一，能形成低熔物相，实现液相烧结，促进致密；其二，能与AIN中的氧杂质反应，使AIN晶格净化。基于此两点，选用Y2O3为烧结助剂。因为Y2O3与AIN表面的氧化铝形成Y3AI5O12，Y3AI5O12的液相温度为1760℃，这样既促进了烧结又净化了晶格。但是，若烧结助剂分散不均匀，也很难烧制出结构致密的陶瓷材料。通过化学工艺，将BN包裹到AlN粉体表面，从而实现将BN均匀分散到AIN基体中的目的，并且利用包裹型复合粉体，制备出显微结构均匀的复相陶瓷，其热导率为78.1 W/（mK），在Ka波段介电常数为7.2、介电常数最小值为13×10-4。通过对AIN及BN-AIN基复相陶瓷在Ka波段的微波特性研究，发现AIN基陶瓷材料的介电常数随频率变化的幅度很小，但材料的介电损耗随频率的变化较大，并且在该区间内存在最大值和最小值。

有哪位牛人知道石英，碱性长石，斜长石，方解石，-黄铁矿，伊蒙混层，伊利石，高岭石 ，水， 油母这几种物质的在2450MH下的微波复介电常数 在此多谢了！！

有关阻抗频谱分析仪4294A以及微波网络分析仪PNA8263B测介电常数相关的资料视频等。 分别列出他们的测量频率范围，样品要求及各自优缺点（包括同种仪器各种不同测量方式的优缺点）万分感谢！！

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现在很多油质分析仪采用介电常数法来测机油的污染情况请问采用的是什么传感器啊。现在有没有卖的这种现成的传感器啊，有的话，什么单位有卖的望各位大虾多多指教。多谢！！！！

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请问谁有GB 1694-1981 硫化橡胶高频介电常数和介质损耗角正切值的测定方法和GB/T 1692-1992 硫化橡胶绝缘电阻率测定，麻烦帮我发一份，谢谢。

测试频率为：1GHZ---30GHZ测试项目为介电常数和介电损耗测试数据要求：准确，重复性强请大家推荐个测试设备，如是厂家，请将仪器型号和报价列出，我好对比选择，谢谢！

[u][i]中国药房：2006，17(16)：1263-1264[/i][/u][b]微波技术在中药加工中的应用进展[/b][i]徐晓彬[/i]随着科学技术的不断发展，微波技术已成为人们关注的一门新兴的、具有可持续发展前景的前沿交叉学科。微波加热是利用介质损耗原理， 采用超高频电场对物料进行加热处理， 加热速度快，内、外部温度梯度的负效应小； 同时，具有独特的生物学效应，其电磁场效应可促使酶分子活性钝化。目前,国内、外微波干燥技术已在医药化工领域得到广泛应用， 特别是在中药炮制、中药干燥灭菌、中药萃取等方面表现出强大的优势，但鲜见将微波技术作为社会大生产的新技术应用到中药散剂的研究。 1. 微波干燥原理和特点1.1 微波加热干燥原理 微波是一种具有穿透能力的电磁波, 其波长在 1mm～1m之间，较普通无线电波短，而较红外线长。微波发生器的磁控管接受电源功率而产生微波， 通过波导输送到微波加热器， 需要加热的物料在微波场的作用下被加热。微波的加热方式与普通的热传递有较大不同，高频电场以每秒几亿级的速度周期性改变外加电场和方向， 使物料中的极性分子随电场作高频振动，分子间摩擦挤压作用使物料迅速发热，从而使物料内部和表面温度同时迅速升高。根据上述原理,由麦克斯韦尔方程推导出微波场对物质热效应的表达式。 (1) 质吸收的微波能：P = 2πfεnnE2 上式中，π为圆周率；f 为微波频率； E 为电场强度；εn 为物质的介电损耗，其表示物质将电磁能转换为热能的效率。 (2) 微波在不同材料中的穿透深度：D = cεo/ (2πfεn) 上式中，c 为常数；εo 为无外电场时物质的介电常数。 (3) 物质在微波加热下升温速率：Dt/ dt = Kf E2ε‘ ( T) tanδ( T) / (ρcv) 上式中，tanδ(T)为介质损耗因子角正切，表示物质在特定频率和温度下将电磁能转化为热能的能力；ε‘ (T) 为物质的介电；K为常数ρ为物质的密度；cv 为物质的质量定容热容。 由此可见， 在一定微波场中， 极性分子的介电常数较大, 同微波有较强的耦合作用， 而非极性分子同微波不产生或只产生较弱的耦合作用。1.2 微波加热干燥的特点 传统加热方式是通过辐射、对流及传导由表及里进行加热。为了避免温度梯度过大,加热速度往往不能太快，也不能对处于同一反应装置内混合物料的各组分进行选择性加热。与传统加热方式相比，微波加热有以下特点： (1) 穿透性：微波可以直接穿透进入物料内部,对物料内外均衡加热,从而大大缩短了加热时间。(2)选择性加热：不同物料微波吸收程度是不一样的。一般来说，物料分子极性越强，越容易吸收微波。水的分子极性非常强，非常容易吸收微波。物料含水量越大,其吸收微波的能力越强，若含水量降低，其对微波的吸收也相应减少。当干燥器内物料的含水量有差异时， 含水量较大的部分会吸收较多的微波,因此在腔体内起到一个能量自动平衡作用。(3) 加热反应快，易于控制：微波加热的时滞极短,加热与升温几乎是同步的。

我分析测试中心是国家认可实验室，通过国家计量认可，拥有国内先进的电性能测试仪器：测量范围很广的高阻计，可以测试各种材料的电阻率、防静电性能、绝缘电阻等；介质损耗和电容率测试仪，可以在高频和音频下测量介质损耗因数和相对电容率(介电常数)；击穿电压试验机可以在100KV范围内测量样品的电气强度和耐压性能等等。

如果你对微波萃取的操作有什么心得体会，或者建议见解，或者相关资料分享，或者其它任何与微波萃取的相关内容，欢迎讨论，参与有奖~微波萃取基本介绍（附小文献一篇） 微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。它的原理是在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中。 微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点。目前，除主要用于环境样品预处理外，还用于生化、食品、工业分析和天然产物提取等领域。 微波萃取的机理可从以下3个方面来分析： ①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。 ②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如，以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。 ③由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24.5亿次／s的速度作极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。 以上资料转自互联网。

相对介电常数 εr (有时用κ或K表示)定义为如下比例: εr=εs/ε0 其中εs 是指介质的静电介电常数, 而ε0 是指真空介电常数。 这里的自由空间介电常数是由电场强度E和导电通量密度D通过麦克斯韦方程式导出. 真空下的(自由空间)介电常数ε 为ε0, 所以介电常数为1(ε0是基本量纲). 电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质，并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质，其相对介电常数约为80。 电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如，当一个电介质材料放在两个电荷之间，它会减少作用在它们之间的力，就像它们被移远了一样。当电磁波穿过电介质，波的速度被减小，使得它的行为象它有更短的波长一样。 电学角度看，介电常数是物质集中静电通量线的程度的衡量。更精确一点讲，它是在静电场加在一个绝缘体上时存贮在其中的电能相对于真空(其介电常数为1)来说的比例。这样，介电常数也成为静介电系数(permittivity, 也称诱电率)。 相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后，用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算： εr=Cx/C0 对于时变电磁场，物质的介电常数和频率相关，通常称为介电系数。 至于具体怎么从麦克斯韦方程导出介电常数，这里不好写，复杂物质的介电常数也很复杂，有各向异性的介电常数，以及左手媒质等等，这些在电磁学里面有研究，但是，这里一时半时和你解释不清，你需要有良好的数学基础，以及高等电磁场的基础，其中对于矢量场的知识也是必须的，介绍一本书给你看，哈灵顿的《Time-Harmonic Electromagnetic Fields》,电磁学的经典著作。

请问哪里有卖热常数分析常用的标准材料主要是：康宁公司的 微晶玻璃PYROCERAM 9606和杜邦的 聚酰亚胺 VESPEI SP1急求谢谢大家！

红外碳硫仪 -高频红外碳硫分析仪器 产品介绍 红外碳硫分析仪与高频感应燃烧炉配套使用，能快速、准确地测定 钢、 铁、 合金、 有色金属、 水泥、矿石、玻璃、 煤、 焦炭、 催化剂及其它固体材料中碳、硫两元素的质量分数。是集 光、机、电、 计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、分析结果准确可靠等特点。

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高频红外碳硫仪的分析原理是经过高频感应燃烧使碳、硫元素转化为CO2和SO2气体，再根据CO2和SO2气体对红外光线的特定吸收波长来探测其浓度的。 红外碳硫分析仪与高频感应燃烧炉配套使用，能快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、玻璃及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。是集光、机、电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、分析结果准确可靠等特点。由于采用了计算机技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、处理等都达到了目前国内先进水平，是诸多行业测定碳、硫两元素理想的分析设备。

高频红外碳硫分析仪检测的相关分析 在铸造行业的金属冶炼中，碳硫元素会不可避免的进去金属元素中，并且对金属材料的性能产生重要的影响。以钢铁为例，在钢中碳属碳化物形式，而硫属于钢中的有害元素，所以在钢铁中碳硫的含量比至关重要，对它们的分析检验是判断材料是否满足标准的最好方法。 分析碳硫的方法很多，一般有燃烧法、碘量法、库仑法、电导法、非水滴定法等等。但是目前这几种方法均属于化学方法，需要化学试剂和辅助设备，对分析调试人员的技能水平要求也比较高，工作效率不高。 在国外高频红外测碳硫的技术早已普遍应用与碳硫元素的分析测定，高频红外碳硫技术也是目前我国应用最广泛的分析技术，红外碳硫仪和高频感应炉相结合，于氧气流中，加助熔剂燃烧试样，碳生成二氧化碳和一氧化碳，硫转化成二氧化硫，以红外吸收法测定氧气流中的碳硫化合物含量，进而转化为钢铁材料中碳硫元素的百分含量。 高频红外碳硫分析仪1HW型是宁四分公司应用高频红外技术，自主创新的高新技术产品。在成功研发上市之后，荣获国家实用新型专利“高频红外碳硫分析仪”，专利号：ZL200920037753.4。 之后还通过市级科技成果登记和省级新产品鉴定，被认定为江苏省高新技术产品。

微波消解技术是近二十多年才发展起来的一种样品前处理方法。1975年Abu-Samra等首次用普通的微波炉进行生物试样的湿法消解，开始将微波消解技术应用到分析化学中。1983年，Mattes提出密闭微波消解体系。1985年美国CEM公司推出微波试样分解设备，把微波技术与聚四氟乙烯压力罐消解法结合起来。1986年，Kingston和Jassie设计了计算机实时监测消解过程中温度和压力变化的微波系统。此后微波样品消解设备的研制和实际应用都有很大发展，现已经发展成为一项功能强大、技术先进的样品前处理方法。因其具有高效快速、分解完全、环境污染小等优点，微波消解技术已成为试样分解不可缺少的方法之一。1、微波特性微波通常是指频率大约为3×108～3×1011Hz（波长1 m到1 mm)的电磁波，它可以穿透一些物质，直接把能量辐射作用到物体上，根据物质对微波的吸收程度不同，可将物质分成导体、绝缘体和介质。导体主要为金属，如铁、铝等，微波不能进入导体，只能在其表面反射；绝缘体是指可透过微波而对微波吸收很少的材料，如玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等；介质可吸收微波，吸收程度则与介质的介电常数有关。2、微波消解原理当有微波作用到介质中时，介质中的极性分子将发生每秒二十五亿次以上的分子旋转和碰撞，使反应物的温度迅速提高。与通常的热传导、对流等加热方式不同，由于微波对物质有很强的穿透力和极高的传播速度，因而对被照射物具有即时深层加热作用。微波的这种热效应使微波在穿透到介质内部的同时，即将微波能量转换成热能，形成独特的介质无温度梯度整体受热方式。并且，微波可使试样与试剂的接触界面不断快速更新，引起试剂与试样间产生较大的热对流，搅动并消除已溶解的不活泼试样表层，促进试剂试样更有效的接触，因而加速了试样的消解。3、微波消解仪核心技术微波消解仪是微波样品处理技术的最佳使用装置。用密闭微波消解容器进行微波消解兼有了微波的高频加热作用、密闭容器的高温高压和不损失被测组分的优点。目前，已颁布的微波消解国内外标准分析方法，均采用密闭容器作微波样品处理。密闭容器微波消解仪的主要核心技术有以下五项：(1)安全准确的温度和压力控制；(2)耐高温和高压而又可透过微波的容器；(3)精细的微波辐射功率控制；(4)样品处理过程中有害或危险试剂的监测；(5)免干扰的微波电路。

无处不在的噪声是射频和微波设计师的敌人，对此不应感到惊奇。噪声限制了通信接收器检测弱信号的能力，从而妨碍设计师实现最佳的接收器性能。传输信号中的噪声恶化了性能，不仅是对传输信号，而且同样是对周围的频谱。由于噪声是普遍存在的，多年以前，射频和微波行业就建立了一个称为噪声系数的测量参数，以定量元件或系统给通过它的信号增加了多少噪声。 虽然噪声系数是一种用于描述射频和微波系统噪声和接收器灵敏度的参数，但它也是最重要和广泛使用的参数。对于各次测量和使用不同仪器的测量，噪声系数测量总是要求高精度和重复性。精度和重复性保证了元件和子系统制造商和他们的客户所进行规定性能测量的一致性。 噪声系数基础作为测量参数的噪声系数早在二十世纪四时年代就开始使用，工程师Harold Friis把它定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNR)除以输出处的SNR。从它的名称可知，SNR是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。SNR越高，就有越多的信号超过噪声，使信号更容易检测。因此噪声系数是越低越好，因为在理想情况下，微波元件、子系统或系统应没有噪声施加到通过的信号上。但实际上所有电子器件都会增加一些噪声，叠加最低噪声的是最好的器件，这些器件有最低的噪声系数。 噪声系数的重要性有多高?不管如何估计噪声系数对系统整体性能和成本的重要性都不会过高。例如，把直播卫星的噪声系数降一半，即从2dB降到1dB，与把卫星转发器的功率增加25%在性能上有相同的效果。显然，制造商会发现增加空间发射机功率的成本要远远高于改进地面站接收器低噪声放大器(LNA)性能。 在卫星接收器生产线中，只需调整阻抗电平或选择适合的晶体管，就能把噪声系数降低1dB。1dB噪声系数的降低与增加天线25%的面积有同样效果。增加天线尺寸也增加了成本，加大了操纵和支持机构的体积和重量，对于有美学考虑的DBS这类应用，这样的天线是太大了。 在无线通信系统中，具有低噪声系数的基站可减小与之通信的移动台发射功率，这对于电池寿命，大小和重量都有积极的影响。 在发射机设计中噪声也极为重要。例如，无线基站线性功率放大器中过高的噪声会降低邻道接收质量，也就是达不到规章对干扰的要求。 进行噪声系数测量有几种技术和仪器可用于噪声系数的测量，从专用噪声系数分析仪到频谱分析仪，网络分析仪和真有效值功率计。如所预期的，专用的噪声系数分析仪提供最低的测量不确定度，其次是频谱分析仪(如果配备前置放大器)。Agilent ESA-E系列经济型频谱分析仪带有可选的集成前置放大器(选件1DS)，可根据分析仪的频率范围提供10MHz至1.5GHz或3GHz的噪声系数测量。Agilent ESA-E系列频谱分析仪是PSA系列高性能频谱分析仪和 Agilent NFA系列噪声系数分析仪的补充。如果您的应用只需要中等性能的频谱分析工具，它就是最物美价廉的解决方案。过去使用频谱分析仪测量噪声系数需要许多步骤和若干数学计算，这是繁杂和容易出错的过程。现在，ESA-E系列新的噪声系数测量专用件实现了包括计算在内的整个过程自动化。这是非常精确和易于使用的解决方案。新的测量专用件是频谱分析仪丰富通用能力环境的集成部分，包括单键功率测量，以及与8?601A VSA软件链接的相位和调制分析。若要求更高的频谱分析能力和优异的仪器不确定度，用户可选择PSA系列频谱分析仪。PSA有您期望于高性能频谱分析仪的所有功能，以及与ESA-E系列同一用户界面的噪声系数测量专用件。因此，客户能无缝地从一种仪器转到下一种仪器，而不必担心还要去熟悉仪器间的细微差别。ESA- E系列和PSA系列频谱分析仪的用户可能会认为不再需要专用的噪声系数分析仪。但所有这三种仪器都有各自适应的环境。频谱分析仪是设计师手中最常用和功能最全的测量工具，几乎在每一张测试台上都能找到它。例如可首先定位寄生信号，然后测量器件在无干扰噪声测量频率处的噪声系数。这样，带噪声系数测量专用件的ESA-E系列就成为要以经济价格得到众多测量能力设计师的理想解决方案。这是业内最灵活的频谱分析仪，它带有插卡箱结构，完全适应对定制能力的要求。PSA系列是灵活性、速度、精度和动态范围的优异组合，可提供最先进的频谱分析功能。而噪声系数分析仪是完全针对应用的仪器，仅用于测量噪声系数、增益和相关量。与频谱分析仪及其它仪器相比，噪声系数分析仪更快，更易用、精度更高、频率范围更宽。因此是得到所可能最好不确定度的最高端的选择，特别是对于3GHz以上频率。在给出达26.5GHz全部性能指标的仪器中，最快和最精确的仪器是Agilent NFA系列噪声系数分析仪。

1HW型红外碳硫分析仪与高频感应燃烧炉配套使用，能快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、玻璃及其它固体材料中碳、硫两元素的质量分数。是集光、机、电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、分析结果准确可靠等特点。由于采用了计算机技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、处理等都达到了目前国内先进水平，是诸多行业测定碳、硫两元素理想的分析设备。主要技术参数★测量范围:碳：0.0001%～10.000%（可扩大至99.999%）硫：0.0001%～2.000%（可扩大至99.999%）★测量时间：25～60秒可调 （一般在35秒）★测量精度：符合国家计量检定规程JJG395-97标准★测量准确度：碳：符合ISO9556～94标准 硫：符合ISO4935～94标准主要特点★大功率高频电路设计，采用高频功率管，减轻高频燃烧系统的负载，提高使用寿命 ；★进口传感器精密数据采集，保证了高碳、低碳测定的精密度和准确度；★不需动力气体，化学试剂，只需使用氧气；★拥有自我诊断和保护功能，出现错误自动报警，并可进行远程诊断；★全中文菜单操作，测试软件功能齐全，对任何操作人员均不存在障碍；★品牌电脑，进口电子天平等均保证了操作的稳定性和数据的可靠性。制作:南京第四分析仪器有限公司 (邢小桃 025-57332233 )

请问：安捷伦的矢量网络分析仪如何测量材料的介电常数和电磁损耗[em0904][em0904]

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微波消解仪原理：　1. 什么是微波微波是一种电磁波，是频率在300MHz—300GHz的电磁波，即波长在100cm至1mm范围内的电磁波，也就是说波长在远红外线与无线电波之间。微波波段中，波长在1-25cm 的波段专门用于霄达，其余部分用于电讯传输。为了防止民用微波功率对无线电通讯、广播、电视和雷达等造成干扰，国际上规定工业、科学研究、医学及家用等民用微波的频率为2450 土5OMHz。因此，微波消解仪器所使用的频率基本上都是245OMHz，家用微波炉也如此。 2. 微波的特性 　　（1） 金属材料不吸收微波，只能反射微波。如铜、铁、铝等。用金属（不锈钢板）作微波炉的炉膛，来回反射作用在加热物质上。不能用金属容器放入微波炉中，反射的微波对磁控管有损害。 　　（2） 绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯、石英、纸张等，它们对微波是透明的，微波可以穿透它们向前传播。这些物质都不会吸收微波的能量，或吸收微波极少。物质吸收微波的强弱实质上与该物质的复介电常数有关，即损耗因子越大，吸收微波的能力越强[2]。家用微波炉容器大都是塑料制品。微波密闭消解溶样罐用的材料是聚四氟乙烯、工程塑料等。 　　（3）极性分子的物质会吸收微波（属损耗因子大的物质），如：水、酸等。它们的分子具有永久偶极矩(即分子的正负电荷的中心不重合)。极性分子在微波场中随着微波的频率而快速变换取向，来回转动，使分子间相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使温度升高。我们吃的食物，其中都含有水份，水是强极性分子，因此能在微波炉中加热。下面，我们可以进一步理解微波消解试样的原理。

微波知识讲座（二）当微波在传输过程中遇到不同的材料时，会产生反射、吸收和穿透现象，这些作用和其程度、效果取决于材料的几个主要的固有特性：介电常数(εr)、介质损耗角正切（tgδ，简称介质损耗）、比热、形状、含水量的大小等。1. 常用材料在微波加工系统中，常用的材料有导体、绝缘体、介质、极性和磁性化合物几类。(1) 导体:一定厚度以上的导体，如铜、银、铝之类的金属，能够反射微波，因此在微波系统中，常利用导体反射微波的这种特殊的形式来传播微波能量。例如微波装置中常用的波导管，就是矩形或圆形的金属管，通常由铝或黄铜制成。它们像光纤传导光线一样，是微波的通路。(2) 绝缘体:在微波系统中，绝缘体有其完全不同于普通电路中的地位，绝缘体可渗透微波并且，并且它吸收的微波功率很小。微波和绝缘体相互间的影响，就像光线和玻璃的关系一样，玻璃使光线部分地反射，但大部分则透过，只有很少部分被吸收。在微波系统中，根据不同地情况使用着玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、聚丙烯塑料之类地绝缘体，它们常作为反应器的材料。由于这种“透明”特性，在微波工程中也常用绝缘体材料来防止污物进入某些要害部位，这时的绝缘体就成为有效的屏障。(3) 介质:对微波而言，介质具有吸收、穿透和反射的性能。介质通常就是被加工的物料，他们不同程度地吸收微波的能量，这类物料也称为有耗介质。特别是含水和含脂肪的食品，它们不同程度地吸收微波能量并将其转变为能量。(4) 极性和磁性化合物这类材料的一般性能非常像介质材料，也反射、吸收和穿透微波。应当指出，由于微波能量具有能对介质材料和有极性、磁性的材料产生影响的电场和磁场，因此许多极性化合物、磁性材料同介质材料一样，也易于作微波加工材料。2. 微波对介质的穿透性质微波进入物料后，物料吸收微波能并将其转变为热能，微波的场强和功率就不断地衰减，即微波透入物料后将进入衰减状态。不同的物料对微波能的吸收衰减能力是不同的，这随物料的介电特性而定。衰减状态决定着微波对介质的穿透能力。汇研微波――资料与论文集(1) 穿透深度:当微波进入物料时，物料表面的能量密度是最大的，随着微波向物料的渗透，其能量呈指数衰减，同时微波的能量释放给了物料。穿透深度可表示物料对微波能的衰减能力的大小。一般它有两种定义：Ⅰ 渗透深度为微波功率从物料表面减至表面值的1/e （36.8％）时的距离，用DE表示，e为自然对数底值。DE＝λ0 / π√εr tgδ式中 λ0――自由空间波长εr――介电常数tgδ――介质损耗Ⅱ 微波功率从物料表面衰减到表面值的1/2时的距离，即所谓半功率渗透深度D1/2,其表示式为渗透深度随波长的增大而变化，换言之，它与频率有关，频率越高，波长越短，其穿透力也越弱。在2 450Hz时，微波对水的

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[b]影响微波消解和微波萃取的因素[/b] 微波消解和微波萃取的效率受多种因素的影响。采用微波消解和微波萃取的方法处理样品时.要同时考虑列样品的种类、萃取溶剂、萃取温度、微波消解和萃取的功率和时间等多种因素的影响。 一、酸和萃取溶剂的影响 在元素总量分析中，一般是利用强酸〔硝酸。硫酸、双氧水，王水和盐酸〕或强氧化剂如酸性溴化钾一溴酸钾作消解介质对待测元素进行消解。而在有机金属化合物的形态分析中，为了避免酸对化合物的破坏作用，一般是采用较稀的酸和有机溶剂（异辛烷、苯、丙酮和甲醉)进行萃取。 在线消解全血样品时，选择稀盐酸和稀硝酸作为萃取溶剂口酸的浓度稍高.在消解管内会产生人量的泡沫。影响液体在管内的流动方式，降低重复性。在消解生物组织如肾、肝脏、鱼以及污水淤泥和沉积物时，只用硝酸就足以将目标分析物萃取出来。但在萃取鱼组织中的硒时，只用硝酸不能将其定耸萃取，只有加入双氧水和硫酸后才能将硒定量萃取出来，可能是由于双氧水和硫酸的加人使酸混合物具有较高的沸点和较强的氧化能力，而只硒化合物易挥发、在氧化条件下，能将硒化合物最大程度的保存在酸混合物中。一般情况下，萃取样品基体中的硒不采用盐酸作为萃取溶剂。因为硒在盐酸介质中易挥发。 在分析特定的元素时，如钙和硫，应避免使用硫酸，以防生成不溶的硫酸钙和硫元素测定的不准确性一。在某些情况下，萃取溶剂的体积影响萃取效率，如沉积物中甲基汞的萃取效率与萃取溶剂中盐酸的体积有关。利用微波辅助萃取技术处理样品时所选择的萃取溶剂一般情况下和传统的萃取方法选择的萃取溶剂相同。“相似相溶”，的原理在微波辅助萃取中仍然适用。但微波萃取中所用的萃取溶剂应具有适当的介电常数(ε)来吸收微彼能并将其转化为热能。Ganzler等的研究成果表明萃取溶剂的电导率和介电常数大时，在微波萃取中可显著提高萃取效率。然而，在有些情况下，萃取溶荆的选择还应考虑到所萃取物质的稳定性，以防止快速加热引起化合物降解。Xiong等比较了不同萃取溶剂在相同的加热条件下压力升高的速 度，其结果是:甲醉＞丙酮＞水≥二氯甲烷，但正己烷的压力几乎没有变化，而压力升高的速度又和溶剂吸收微波的能力有关。所以溶剂吸收微波的能力大小与上述顺序相同。二、消解和萃取温度的影晌消解和萃取温度是保证萃取效率的重要因索，在通常情况下高的消解和萃取温度会提高萃取效率。例如，密闭系统中多环芳烃类化合物在室温下的萃取效率只有52%。在115℃的萃取效率可达到75% ；酚类化合物在130℃萃取能得到较好的回收率；三嗪类化合物在密闭系统中的温度达到80-120℃时也可得到较好的回收率。但高的萃取温度可能会便多种化合物同时萃取出来，降低萃取的选择性，对待测化合物造成干扰，所以萃取湿度的选择应同时兼顾高的萃取效率和高的萃取选择性。提高萃取温度还可能会导致所萃取的化合物的降解。例如，有机氯杀虫剂二氯萘醌在115℃降解。一般来说，萃取温度的设置应在萃取溶剂的沸点附近以使萃取洛剂允分搅动起来增大萃取效率。在敞口微波装置中。消解和萃取的温度是根据所选择的酸和有机溶剂的种类决定的。难消解的样品一般加入高沸点强氧化性的酸，如硫酸使样品彻底消解。

1 引言微波辐射技术用于促进化学反应始于1986年Gedye R等在微波炉内进行的酯化、水解和氧化反应，而微波辐射技术在环境工程中的应用潜力直到最近几年才逐渐被人们注意到。截止到目前，微波辐射技术已被成功地用于环境监测、废气治理、污水处理和固体废弃物处理等各个环境工程研究领域，在环境监测中的应用研究则主要集中在微波萃取和微波消解等样品预处理方面。2 微波萃取2.1 微波萃取原理微波萃取的基本原理是利用介质吸收微波辐射能程度的差异，通过选择不同溶剂和调节微波加热参数，对物料中目标成份进行选择性萃取，从而使试样中的目标物（如有机污染物）和基体物质有效地分离。微波萃取已经广泛地应用于土壤、沉积物和各种有机体中目标物的萃取分离。2.2 微波萃取特点1、快速高效 样品及溶剂中的偶极分子在高频微波的作用下，以109/s圈的速度变换其正、负极，产生偶极涡流、离子传导和高频率摩擦，从而在短时间内产生大量的热量。偶极分子旋转导致的弱氢键破裂、离子牵移等加速了溶剂分子对样品基体的渗透，待分析成分很快溶剂化，使微波萃取时间显著缩短。2、加热均匀 微波加热是透入物料内部的能量被物料吸收转换成热能对物料加热，从而形成独特的物料受热方式，整个物料被加热，无温度梯度，即微波加热具有均匀性的优点。3、微波加热具有选择性 微波对介电性质不同的物料呈现出选择性的加热特点，介电常数及介质损耗小的物料，对微波的入射可以说是“透明”的。溶质和溶剂的极性越大，对微波能的吸收越大，升温越快，促进了萃取速度。而对于不吸收微波的非极性溶剂，微波几乎不起作用。所以，在选择萃取剂时一定要考虑到溶剂的极性，以达到最佳效果。4、生物效应（非热效应） 由于大多数生物体内含有极性分子，在微波场的作用下引起强烈的极性震荡，从而导致细胞分子间氢键松弛，细胞膜结构电击穿破裂，加速了溶剂分子对基体的渗透和待提取成分的溶剂化。因此，利用微波萃取从生物基体萃取待分析的成分时，可以提高萃取效率。2.3 微波萃取技术与其它技术的比较任何一种萃取技术都是为了从基体中快速、高效地分离出待分析成分，但是由于基体的复杂性及萃取技术的不同特点，常常在选取方法的时候必须考虑到分析的目的和分析方法的费用、操作的繁简、时间的多寡等因素。其它方法如超声波萃取、超临界流体萃取和加速溶剂萃取等特性比较见表1。索氏抽提是一种历史悠久的经典萃取方法，该法在对那些活性物质的提取中比较常用，但该法有费时、工作强度大且耗费溶剂量大，在浓缩时易造成环境污染等不足。表1 不同萃取方法的比较索氏提取 超声波萃取 微波萃取 超监界流体萃取 加速溶剂萃取时间 24～48h 30～60min 4～20min 30～60min 15min预分离 不过滤 过滤和溶剂蒸发 洗脱 不过滤 不过滤溶剂用量 大 大 小 小 大费用 低 低 高 高 高工作强度 大 大 低 低 低污染程度 大 大 小 小 小3微波消解3.1微波消解的原理微波消解的基本原理是利用样品的微观粒子在微波场中可产生电子极化（原子核周围电子的重新排布）、原子极化（分子内原子的重新排布）、取向极化（分子永久偶极的重新取向）和表面极化（自由电荷的重新排布）。在这4种极化中，与微波电磁场的振动周期（10-9～10-12s）相比，前2种极化要快得多（驰豫时间分别为10-15～10-16s和10-12～10-13s），所以不会产生介电加热，而后2种极化则与之相当，可以产生介电加热，即通过微观粒子的这种极化过程，将微波能转化为热能。3.2微波消解的特点1、样品分解完全由于分解反应是在高温、高压的密闭容器里进行，在应用合理的酸和溶剂，控制最佳压力和微波加热时间的条件下，使样品在无污染和无损失的情况下达到完全分解。2、溶样速度快由于样品和溶剂的反应是在瞬间吸收微波辐射能量后即产生的，不需传热过程，瞬时可达较高的温度，消除了热量传导过程中能量的损失，因而样品分解所需时间比常规法大大缩短，一般溶样所需时间不超过20分钟。3、经济密闭消化消除了溶剂的挥发，最大限度地发挥了溶剂的作用，因此消耗的试剂量少，加热时间短，操作简便，降低了分析成本和减轻了分析者的劳动强度。4、简便只需把样品及溶剂放入消解罐内，调整好所需要的压力，设定好加热时间即可进行微波消解。5、污染少 由于样品消解是在密闭容器里进行的，没有酸雾的泄漏，消除了对环境和人员的污染。4 小结微波辐射技术在环境监测中的应用起步较晚，但发展较快。在美国，微波消解正在逐渐成为环境样品分析的标准方法。从1983年起，我国环境监测领域开始涉足微波辐射技术，目前已经取得了较为可喜的进展。随着科学技术的进步，有关微波技术的基础研究必将取得较大突破、微小辐射技术得到不断完善，微波辐射技术也必将在环境监测领域取得更广泛的应用。

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