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      微波致熱效應的作用機理

      實驗指出,當生物體受到高功率微波照射時,機體溫度會逐漸上升,這說明微波有使機體加熱的作用。微波為什么能加熱生物體呢?這必須從生物體的組織結構和微波與生物物質的相互作用來說明。 
      生物體是由各種細胞所組成,在細胞內液和細胞外液中含有大量的帶電粒子,如何離子、鈾離子和氯離子等。這些帶電粒子在外電場作用下會受力而產生位移。微波治療儀由于微波本質上是一種交變電磁場,因此帶電粒子受微波交變電場作用后就產生振動。在振動過程中與周圍其它離子或分子碰撞而生熱,這就叫生物體的離子加熱,它是產生微波致熱效應的原因之一。 
      在生物組織成分中占比例很高的水分子和蛋內質分子是一種極性分子,它們在微波致熱過程中起著更為重要的作用。 
      我們知道,任何分子都是由各種原子所組成,每一個原子又是由帶正電的原子核和帶負電的核外電子所組成,其所帶正、負電荷的電量相等,因此整個原子對外并不顯任何電性,因而一般的分子對外也不顯電性。但有一類分子,由于原子排列使分子正電荷的"重心"和負電荷的"重心"不重合,引起分子的一端呈正電性,另一端呈負電性,從而構成一個偶板子,這類分子稱為極性分子,生物組織中的極性分子,其極性排列在沒有外電場的作用時,由于熱運動而處于不規則的隨機狀態,因此整個組織對外不顯帶電的性質。當極性分子處于外加的恒定電場中時,極性分子將受到力矩的作用而呈有序排列。如外加場是交變的,極性分子就隨外加電場的頻率而轉動。極性分子在轉動過程中與其相鄰分子摩擦將生熱。生物組織的這種加熱形式稱為偶極子加熱。由此可見,微波對生物組織的加熱不僅與生物組織的成分有關,而且還與微波本身的特性有關。

       

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