Batoniņš, kas izkusa pie radara lampas
Magnetrons ir lampa, kas rada jaudīgus radioviļņus ar centimetru garu viļņa garumu. Līdz darba kārtībā esošam veidam to 1940. gadā izstrādāja Lielbritānijā, lai radaru varētu ievietot lidmašīnā, un pēc tam šādas lampas ražoja tūkstošiem. Daudzi zināja, ka pie ieslēgtas iekārtas kļūst silti. Uzņēmuma Raytheon inženieris Persijs Spensers bija tas, kurš nepārgāja tam garām: saskaņā ar paša uzņēmuma stāstu viņš apstājās pie darbojoša magnetrona un kabatā atrada izkusušu batoniņu.
Pēc tam viņš blakus nolika kukurūzas graudus un ieguva popkornu. Tad olu - stāsta, ka tā pārsprāgusi. Patenta pieteikumu iesniedza 1945. gada rudenī, bet 1947. gadā parādījās pirmā Radarange krāsns: aptuveni 340 kilogramus smaga, ar ūdens dzesēšanu. To neuzstādīja virtuvēs, bet gan restorānos, uz kuģiem un vilcienos.
- Radars
- Magnetrons
- Batoniņš
- Krāsns
Mājsaimniecībām paredzētus modeļus mēģināja izgatavot arī agrāk, taču par parastu virtuves ierīci krāsns kļuva pēc 1967. gada, kad lampu un dzesēšanas sistēmu samazināja līdz darba virsmas izmēram. No izkusušā batoniņa līdz virtuvei pagāja vairāk nekā 20 gadi - nevis tāpēc, ka ideju nesaprata, bet tāpēc, ka to vajadzēja samazināt.
Kāpēc ēdiens uzkarst, bet šķīvis paliek auksts
Ūdens molekula ir dipols: tai ir pozitīvs un negatīvs gals. Lauks kamerā svārstās 2,45 miljardus reižu sekundē, molekulas pagriežas tam līdzi un grūstās pret kaimiņmolekulām. Šī grūstīšanās arī ir siltums. Stikls, porcelāns un lielākā daļa plastmasu tā pagriezties nespēj, tāpēc tie sasilst tikai no paša ēdiena.
Vilnis produktā iekļūst sekli, tikai pāris centimetru dziļumā. Tālāk siltums izplatās ar parasto siltumvadīšanu - no ārpuses uz iekšpusi, nevis otrādi. Tāpēc lielam gabalam vidū var palikt auksts un tāpēc ir rotējošs paliktnis: bez tā kamerā paliek vietas, kur vilnis gandrīz nenonāk.
2,45 gigahercu frekvenci izvēlējās tāpēc, ka tā ir ūdens rezonanse: šajā frekvencē ūdens uzkarst vislabāk.
Drīzāk otrādi. Šķidra ūdens absorbcijas maksimums atrodas ievērojami augstākā frekvencē, un tur vilnis tiktu absorbēts produkta pirmajos milimetros, sasildot tikai garozu. 2,45 gigaherci ir mājsaimniecības ierīcēm atļauta frekvence, kas atrodas nost no maksimuma, tāpēc vilnis paspēj iekļūt produkta tilpumā.
Magnetrons mūsdienu mikroviļņu krāsnī ir tiešs radara lampas radinieks. Tas kļuvis mazāks un lētāks, taču princips nav mainījies: tas pats katods, tie paši rezonatori, tas pats centimetru vilnis. Militārā ierīce vienkārši pārcēlās uz virtuvi.
Un pārstāja izcelties. ASV mājokļu apsekojumā 2020. gadā mikroviļņu krāsns bija atrodama gandrīz katrā mājā - tās ir izplatītākas nekā trauku mazgājamās mašīnas.
ASV mājokļi ar mikroviļņu krāsni, 2020
Izlasi līdz galam Miqo lietotnē
Vēl 1 minūte, un beigās - viktorīna. Meklē sadaļā „Vēsture → Izgudrojumi“
Pavērs telefona kameru šeit - atvērsies App Store vai Google Play.
Avoti
- Persija Spensera patents „Method of treating foodstuffs” (iesniegts 1945. gadā, piešķirts 1950. gadā)
- uzņēmuma Raytheon stāsts par Radarange krāsnīm
- pārskati par dielektrisko sildīšanu pie 2,45 GHz
- ASV mājokļu enerģijas patēriņa apsekojums (RECS), 2020