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微波爐簡史:二戰(zhàn)結(jié)束,雷達(dá)中的磁控管滯銷了

2020/04/15
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1945 年 9 月,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束,短程軍用雷達(dá)需求驟減,其中作為微波發(fā)生器的磁控管市場也隨之殆盡。像雷神公司這樣的磁控管制造商,正急切地尋求該技術(shù)的新應(yīng)用。

信息源:radartutorial

眾所周知,無線電波可以用來加熱介電材料,這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域中應(yīng)用甚廣。用無線電波加熱食物的想法也不是什么新鮮事:貝爾實(shí)驗(yàn)室、通用電氣和美國無線電公司研究該技術(shù)都有一段時(shí)間了。事實(shí)上,在 1933 年芝加哥世界博覽會上,美國西屋電氣就曾展示了一個(gè) 10kW 的短波無線電發(fā)射器,而在該發(fā)射器的兩個(gè)金屬板之間正烤著牛排和土豆??上У氖?,這些烹飪冒險(xiǎn)行為最終一無所獲。

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Percy Spencer | 信息源:acpsolutions

對比之下,雷神公司的工程師珀西·斯賓塞(Percy Spencer)則有了進(jìn)一步的探索。 1958 年,《讀者文摘》中的一篇文章描述了 Spencer 的偶然發(fā)現(xiàn),即微波可以快速加熱食物:?

“十幾年前的一天 [Spencer] 參觀了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室是專門給磁控管(雷達(dá)設(shè)備的功率管)進(jìn)行測試用的。突然,他感覺到巧克力開始在他的口袋里融化,起初還以為是自己體溫所致。后來經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),巧克力的溶化原來是雷達(dá)裝置上的磁控管在起作用。當(dāng)然其他科學(xué)家也已經(jīng)注意到了這種現(xiàn)象,但是 Spencer 渴望了解更多有關(guān)這種現(xiàn)象的信息?!?/em>

“他派一個(gè)男孩出去買了一包爆米花,當(dāng)他把爆米花放在磁控管附近時(shí),爆米花在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室爆炸開來。第二天早上,他帶來了一個(gè)水壺,在側(cè)面開了一個(gè)孔洞,然后將未煮過的雞蛋(帶殼)放入壺中。接著他將磁控管移向該孔,并打開了果汁。有一位工程師很好奇,就湊近鍋的頂部望了望,結(jié)果被雞蛋無情地呼了一臉。原因?蛋黃煮熟的速度比外面快,導(dǎo)致雞蛋炸裂?!?/em>

1946 年,Spencer 申請了使用微波烹飪食物的專利,其中地一份專利中展示了爆米花、玉米棒等的爆裂現(xiàn)象。

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Percy Spencer 關(guān)于微波加熱食物的專利 | 信息源:美國專利商標(biāo)局

基于此,《讀者文摘》聲稱,Spencer 的發(fā)現(xiàn)直接導(dǎo)致了烤箱的商業(yè)化,但其他聲音并不為這一結(jié)論買賬。例如,在 1984 年,雷神公司的研究員 John M. Osepchuk 在 IEEE Transactions 下的微波理論和技術(shù)相關(guān)文章《微波加熱應(yīng)用歷史》中寫道了他和其他同事對該工作的回憶:

“關(guān)于珀西·斯賓塞(Percy Spencer)偶然發(fā)現(xiàn)微波烹飪的傳說……[Spence 的下屬]都記得這一發(fā)現(xiàn)是一個(gè)漸進(jìn)的過程,涉及許多人的偶然發(fā)現(xiàn)和有意觀察,例如,靠近輻射管的溫暖感覺,嘗試爆米花等。當(dāng)然,珀西·斯賓塞(Percy Spencer)是那個(gè)觸發(fā)公司決定去利用這一發(fā)現(xiàn)的人,他的參與本身就是關(guān)鍵貢獻(xiàn)。”

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1946 年雷神公司推出的微波爐 Raydarange | 拍攝:Bettmann/Getty Images

盡管有很多速食小吃都是立即食用的,但在 1946 年,雷神公司還是決定推出其首臺商用微波爐“Radarange”,(如圖所示,其原型為“ Raydarange”),用于餐館和飛機(jī)上加熱飯菜。這臺落地式商用微波爐是圍繞 1.6 千瓦磁控管建成的,高 5.5 英尺,重量超過 750 磅,售價(jià) 5000 美元,且?guī)б恢?1700W 的水冷磁控管,安裝起來十分麻煩。由于體積龐大、價(jià)格昂貴,這種微波爐銷量并不理想。

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雷神公司第一批用于餐館和飛機(jī)的微波爐 Radarange | 拍攝:Roy Stevens/Getty Images

到 1955 年,雷神公司開始向泰潘公司(Tappan)授權(quán)其微波技術(shù),不久后泰潘公司就推出了第一款為消費(fèi)者度身定制的微波爐 Tappan RL-1。該微波爐的體積和重量都降低了不少,可掛在墻上使用,采用的是 220V 家用電壓,售價(jià)為 1,295 美元(相當(dāng)于今天的 11,000 美元)。不過,這個(gè)價(jià)格還是讓大多數(shù)普通家庭望而卻步。

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壁掛式微波爐 Tappan RL-1 | 拍攝:Bettmann / Getty Images

十年后,雷神公司收購了阿曼納公司(Amana Refrigeration)。1967 年,阿曼納公司的創(chuàng)始人福斯特經(jīng)過認(rèn)真的試制和廣泛的市場調(diào)查,同年推出了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的微波爐,其爐門采用了能防止微波泄漏的抗流密封門,安全性能得到了較大改善。同時(shí),495 美元的價(jià)格也還算親民,降低了進(jìn)入普通家庭的門檻。

1970 年代,隨著微波爐的普及,人們開始關(guān)注微波輻射對人類健康的影響。1974 年,《紐約時(shí)報(bào)》就曾有過這樣的報(bào)道:

“在測試了 15 個(gè)微波爐之后……消費(fèi)者聯(lián)盟(Consumers Union)于 1973 年 3 月發(fā)出警告稱:沒有一個(gè)微波爐可以被認(rèn)為是‘完全安全的’,其中一個(gè)原因就是沒有關(guān)于放射線安全水平的可靠數(shù)據(jù)用以安全佐證?!?/em>

“對此,政府和工業(yè)界做出了快速反應(yīng)。[食品和藥物管理局]官員在參議院商務(wù)委員會的輻射控制聽證會上證明了其標(biāo)準(zhǔn)的可靠性,而微波爐制造商也在宣傳活動中表明了其產(chǎn)品的安全性……”

“但這些絲毫沒有打消消費(fèi)者聯(lián)盟的疑慮。 該聯(lián)盟設(shè)備部門負(fù)責(zé)人倫納德·西米爾(Leonard Smiley)表示,‘現(xiàn)在我們還沒有理由改變我們的觀點(diǎn),但是當(dāng)有足夠多的數(shù)據(jù)來支撐時(shí),我們是愿意改變的?!瑫r(shí),他還補(bǔ)充道,‘對于消費(fèi)者而言,解決這一復(fù)雜問題的臨時(shí)方法就是當(dāng)心微波爐。’”

慶幸的是,目前,我們已經(jīng)確定了微波爐 RF 輻射的安全性。同時(shí),隨著半導(dǎo)體等高新技術(shù)的發(fā)展,微波爐的功能和性能都得到了很大的提升。

參考文獻(xiàn):IEEE ->“ When Nuking Food was Novel”,2016

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