(57)【要約】【課題】運転条件決定の際に有用な情報を取得して出力可能なマイクロ波装置を提供する。【解決手段】マイクロ波装置１００は、空胴共振器３０と周波数を所定の掃引範囲内で掃引可能なマイクロ波発生器１０とを備え、被処理物を空胴共振器３０内にて加熱処理可能である。マイクロ波装置１００は、空胴共振器３０内の電磁界強度を測定する第１パワーモニター５０、及び、反射波の電磁界強度を測定する第２パワーモニター６０の少なくとも一方を含むと共に、周波数掃引に応じてそれぞれ変化する第１パワーモニター５０及び第２パワーモニター６０の少なくとも一方の測定結果を順次記憶し、掃引範囲における空胴共振器３０内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号Ｓ１０、及び、掃引範囲における反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号Ｓ２０の少なくとも一方を出力する、制御部（出力部）７０を含む。【選択図】図１
2018055940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を共振させる空胴共振器と前記マイクロ波を発生すると共にその周波数を所定の掃引範囲内で掃引可能なマイクロ波発生器とを備え、被処理物を前記空胴共振器内にて加熱処理可能なマイクロ波装置であって、
前記空胴共振器内の電磁界強度を測定する第１測定部、及び、前記空胴共振器から前記マイクロ波発生器へ向かって反射された反射波の電磁界強度を測定する第２測定部の少なくとも一方を含むと共に、
前記マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する前記第１測定部及び前記第２測定部の少なくとも一方の測定結果を順次記憶し、前記掃引範囲における前記空胴共振器内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号、及び、前記掃引範囲における前記反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号の少なくとも一方を出力する、出力部を含む、マイクロ波装置。
【請求項２】
前記被処理物を加熱処理する処理モードと、前記マイクロ波の周波数を前記所定の掃引範囲内で掃引すると共に前記第１信号及び前記第２信号の少なくとも一方を取得して出力する測定モードとの間で動作モードを切替え可能に構成されている、請求項１に記載のマイクロ波装置。
【請求項３】
前記第１信号及び前記第２信号の少なくとも一方に基づいて、前記周波数応答特性を表示する表示部を更に含む、請求項１又は２に記載のマイクロ波装置。
【請求項４】
前記空胴共振器の実際の共振周波数を調整するための誘電体片であって、その前記空胴共振器内における位置を調整可能に配置される誘電体片を更に含む、請求項１〜３のいずれか一つに記載のマイクロ波装置。
【請求項５】
前記誘電体片は、一方向に延伸しその延伸方向についての誘電特性が異なるように形成されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載のマイクロ波装置。
【請求項６】
前記空胴共振器を貫通するように配設され、前記被処理物としての被処理液を流通させる流通管を更に含む、請求項１〜５のいずれか一つに記載のマイクロ波装置。
【請求項７】
前記被処理液は、溶媒と基質とからなり、
前記被処理液の溶媒の流量と前記被処理液の基質の流量とをそれぞれ調整可能に構成した、請求項６に記載のマイクロ波装置。
【請求項８】
前記流通管に接続される補助流通管であって、イオン性液体を流通させて前記被処理液に添加するための補助流通管を含む、請求項６又は７に記載のマイクロ波装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一つに記載のマイクロ波装置と、
前記被処理液を予熱して、前記マイクロ波装置に供給する予熱機構と、
を備えた加熱処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を照射して加熱や化学反応促進などの処理を物質に施すマイクロ波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ波の有する高周波エネルギーが物質の化学反応を促進することが見出され、バイオケミストリーなどの産業、科学、医療の分野において、マイクロ波を利用した装置（マイクロ波装置）への関心が高まっている。このように高周波エネルギー源として利用するマイクロ波の周波数帯として、ＩＳＭ帯(Industrial, Scientific & Medical radio bands)が割り当てられている。このＩＳＭ帯の周波数幅は、狭く、例えば、最も一般的に利用される２，４５０ＭＨｚ帯では、中心周波数のおおよそ４％程度である。つまり、マイクロ波装置で利用するマイクロ波の周波数は、狭いＩＳＭ帯内に収まっていなければならない。
【０００３】
このような化学反応促進や加熱等のためのマイクロ波装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載されたマイクロ波装置は、空胴共振器を備え、空胴共振器内の空胴にマイクロ波を導入して共振させ、シングルモードの電界を発生させ、空胴内に配設された流通管内を流通する被処理液を加熱処理している。そして、このマイクロ波装置では、空胴共振器の共振時（つまり、発振周波数と空胴共振器の共振周波数との同調が適切になされている場合）に、被処理液を効率的に加熱処理することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７５９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されたマイクロ波装置では、低誘電率の被処理液から高誘電率の被処理液に至る様々な種類の被処理液を処理対象としている。この被処理液の誘電率は、一般的に、複素数で定義され、主として、実数部が共振周波数に係る量であり、虚数部が発熱あるいは損失に係る量である。虚数部は一般的に誘電損率と呼ばれる。以下において、複素数で定義される誘電率の実数部を、便宜上、単に誘電率と呼ぶ。
【０００６】
詳しくは、被処理液の誘電率は、空胴共振器の共振周波数に影響を及ぼすと共に、被処理液の温度変化に応じて変化するパラメータである。空胴共振器の共振周波数は、基本的にはその構造や寸法によって定まるが、その空胴内に配設される流通管自体の誘電特性の影響や、流通管を流通する被処理液自体の誘電特性の影響を受ける。したがって、空胴共振器の実際の共振周波数は、その構造や寸法だけでなく被処理液や流通管の誘電特性に基づいて総合的に定まると共に、被処理液の種類や温度変化に応じて変わる流動的なパラメータである。例えば、被処理液の温度が上昇すると、一般的には、被処理液の誘電率が低下し、その結果、空胴共振器の実際の共振周波数は、空胴共振器の構造や寸法によって定まる共振周波数よりも上昇する。
一方、被処理液の誘電損率は、空胴共振器からのマイクロ波の反射に影響を及ぼすと共に、被処理液の温度変化に応じて変化する流動的なパラメータである。誘電損率が適切なレベルであれば、空胴共振器からのマイクロ波の反射を低く抑えるように設計されている。しかし、一般的には、誘電損率が低くなる（つまり、マイクロ波を吸収し難くなくなる）と、空胴共振器からの反射が多くなり、空胴共振器に導入できるマイクロ波電力の割合が低下する。
【０００７】
ここで、特許文献１に記載されたマイクロ波装置において、ＩＳＭ帯内の周波数のマイクロ波を用いて被処理液を可能な限り効率的に処理するためには、発振周波数と空胴共振器の実際の共振周波数とを適切に同調させると共に、空胴共振器からのマイクロ波の反射を極力少なくする（整合させる）という２つの要件を満足する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたマイクロ波装置では、空胴共振器の実際の共振周波数や反射に係る被処理液の誘電損率は、温度変化に応じて変わる流動的なパラメータであるため、前記２つの要件の内容も温度変化に応じて変化する。そのため、特許文献１に記載されたマイクロ波装置のオペレーターには、装置の運転条件の設定や調整等の際に、過度な負担が強いられることがある。特に、エタノール等のように、温度変化に応じた誘電特性の変化が大きい被処理液を処理対象とする場合等には、オペレーターは、運転条件の調整等を行う際に、試行錯誤で時間をかけて対処しているというのが現状であり、その工夫が求められている。
【０００９】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、運転条件の決定の際に有用な情報を取得して出力可能なマイクロ波装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面によると、マイクロ波装置は、マイクロ波を共振させる空胴共振器と前記マイクロ波を発生すると共にその周波数を所定の掃引範囲内で掃引可能なマイクロ波発生器とを備え、被処理物を前記空胴共振器内にて加熱処理可能である。前記マイクロ波装置は、前記空胴共振器内の電磁界強度を測定する第１測定部、及び、前記空胴共振器から前記マイクロ波発生器へ向かって反射された反射波の電磁界強度を測定する第２測定部の少なくとも一方を含むと共に、前記マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する前記第１測定部及び前記第２測定部の少なくとも一方の測定結果を順次記憶し、前記掃引範囲における前記空胴共振器内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号、及び、前記掃引範囲における前記反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号の少なくとも一方を出力する、出力部を含む。
【発明の効果】
【００１１】
前記一側面による前記マイクロ波装置によれば、出力部により、マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する第１測定部及び第２測定部の少なくとも一方の測定結果を順次記憶し、掃引範囲における空胴共振器内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号、及び、掃引範囲における反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号の少なくとも一方を出力することができる。そして、マイクロ波の周波数掃引は極めて短時間に行うことができるため、オペレーターは、例えば、マイクロ波発生器によって昇温させながら或いはいったん昇温させた後にマイクロ波発生器を停止させて次第に降温させながら所定の温度に達した際に第１信号のデータ及び第２信号のデータの少なくとも一方を得ることができる。また、被処理物の温度が変化する場合には、変化に対応する温度毎に、第１信号のデータ及び第２信号のデータの少なくとも一方を得ることができる。したがって、例えば、温度変化に応じた誘電特性の変化が大きい被処理液を処理対象とする場合であっても、オペレーターは、取得した温度毎のデータ群を用いて、前記２つの要件（つまり、同調と整合に関する要件）のうちの少なくとも一方に対して装置が温度毎にどのような状態にあるのかについて的確に認識（モニタリング）することができ、得られた情報に基づいて運転条件を適切に調整等することができる。
このようにして、前記マイクロ波装置によれば、運転条件の決定の際に有用な情報を取得して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るマイクロ波装置の概略構成図である。
【図２】前記マイクロ波装置の空胴共振器の概略図であり、（Ａ）は図１と同じ側面から見た正面図、（Ｂ）は左側側面図、（Ｃ）は上面図である。
【図３】前記マイクロ波装置の第１パワーモニター及び第２パワーモニターによる測定結果の一例を説明するための概念図である。
【図４】前記空胴共振器のＱ値の算出方法を説明するための概念図である。
【図５】前記マイクロ波装置の表示部の表示内容の一例を示した図である。
【図６】前記表示部の表示内容の別の例を示した図である。
【図７】前記表示部の表示内容の更に別の例を示した図である。
【図８】前記空胴共振器内に誘電体片が配置された状態を示した図である。
【図９】前記空胴共振器内に配置される誘電体片の変形例を説明するための概念図である。
【図１０】図８に示す誘電体片の位置調整を説明するため概念図である。
【図１１】前記空胴共振器内に配置される流通管の変形例を説明するための概念図である。
【図１２】図１１に示す変形例において、更に別の誘電体片を配置した例を説明するための概念図である。
【図１３】前記空胴共振器内に配置される流通管の別の変形例を説明するための概念図である。
【図１４】図１３に示す矢印Ｘ２方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明に係るマイクロ波装置の一実施形態の概略構成図を示す。
図１において、このマイクロ波装置１００は、マイクロ波発生器１０と、導波管２０と、空胴共振器３０と、流通管４０と、第１パワーモニター５０と、第２パワーモニター６０と、制御部７０と、表示部８０とを備え、適宜の被処理物としての被処理液を空胴共振器３０内にて加熱処理可能なフロー式の装置である。マイクロ波装置１００は、マイクロ波発生器１０を同軸ケーブル等を介して導波管２０に接続し、この導波管２０を空胴共振器３０に組み付け、制御部７０で制御するように構成されている。
【００１４】
前記マイクロ波発生器１０は、マイクロ波を発生すると共にその周波数（発振周波数ｆ）を所定の掃引範囲内で掃引可能に構成されたものである。マイクロ波発生器１０は、例えば、可変周波数発振器１１と、可変減衰器１２と、増幅器１３とを備えて構成される。可変周波数発振器１１は、マイクロ波を出力するものであり、例えば、電圧制御発振素子（ＶＣＯ）からなるものである。可変周波数発振器１１は、印加電圧を変えることにより、ＩＳＭ周波数帯である２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚの掃引範囲内で発振周波数ｆを掃引可能に構成されている。可変減衰器１２は、可変周波数発振器１１から入力されたマイクロ波のパワーを可変減衰するものである。増幅器１３は、可変減衰器１２から入力されたマイクロ波のパワーを増幅するものである。可変周波数発振器１１で発振するマイクロ波の発振周波数ｆとパワー、及び、可変減衰器１２の減衰率は、制御部７０によって制御される。また、マイクロ波発生器１０は、通常、ＩＳＭ周波数帯で掃引可能に構成されているが、必要に応じてＩＳＭ周波数帯より少し広い範囲で掃引可能に構成してもよい。
【００１５】
前記導波管２０は、マイクロ波発生器１０から出力されたマイクロ波を導波させて空胴共振器３０へ導入するものである。具体的には、マイクロ波発生器１０からのマイクロ波は、同軸ケーブルでつながったアイソレータ１４、整合器１５及び方向性結合器１６を介して同軸導波管変換器２１に送られる。そして、同軸導波管変換器２１を経て導波管２０により導波されたマイクロ波は、後述するアイリス３１を通って、空胴共振器３０内へ導入される。ここで、例えば、空胴共振器３０内を流通する被処理液の誘電損率が不適切であり、整合がとれていないときには、空胴共振器３０からのマイクロ波の反射が多くなる。この反射波は、マイクロ波発生器１０に戻るとマイクロ波発生器１０を破損する可能性があるため、整合器１５によって、極力小さくなるように抑えられる。本実施形態では、反射波はアイソレータ１４の作用により無反射終端器１７で吸収されるようになっている。
【００１６】
前記空胴共振器３０は、マイクロ波発生器１０からのマイクロ波を導入するためのアイリス３１と、導入されたマイクロ波を共振させる空胴としての照射室３２とを有し、マイクロ波の共振により照射室３２内にシングルモードの電界を発生させるものである。具体的には、空胴共振器３０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、上壁３３、底壁３４及び側壁３５，３６，３７，３８を含んで構成される。この上壁３３及び底壁３４は互いに対向しそれぞれ正方形である。側壁３５，３６，３７，３８はそれぞれ長方形であり、その短辺側が上壁３３及び底壁３４の各辺にボルト等（図示省略）で固定される。このようにして上壁３３、底壁３４及び側壁３５，３６，３７，３８を組み立てて形成された筐体内に四角柱状（正四角柱状）の空胴の照射室３２が形成される。本実施形態の場合、導波管２０側の側壁３５は、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、導波管２０を接続するために、導波管２０のフランジ２２に対応させて面積が広げられている。
【００１７】
前記アイリス３１は、照射室３２にマイクロ波を導入する結合スリットであり、図２（Ｂ）に示すように、照射室側面を形成する側壁３５の中央部位に、矩形開口として開けられる。この矩形開口は、長方形で、その長軸が、照射室３２の上面及び底面の中心どうし、すなわち上壁３３及び底壁３４の中心どうしを結んだ照射室３２の中心軸Ｃと平行に伸延する。
【００１８】
前記四角柱状空胴の照射室３２にアイリス３１を介して導入されたマイクロ波は、共振時、中心軸Ｃと平行な方向にシングルモードの電界を発生する。厳密に言えば、空胴共振器３０内に何も入っていなければ、ＴＭ１１０モードの電磁界が励起される。したがって、おおよそＴＭ１１０モードの電磁界分布に従った分布の電磁界が照射室３２に発生することになる。例えば、加熱等において一般的に用いられる周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波の場合において、照射室３２内に何も無いときにシングルモードの電界を発生させるには、側壁３５と側壁３７との間の距離Ｌ、側壁３６と側壁３８との間の距離Ｌ（図２（Ｃ）参照）は、それぞれ、８６．５ｍｍで設計する。しかし、実際には、照射室３２内には誘電体となる被処理液やこの被処理液を流通させる流通管４０が存在するので、その影響を受けて空胴共振器３０の共振周波数ｆ０は下がる。そこで、側壁間の前記距離Ｌは、空のときの寸法（本例では８６．５ｍ）より小さくなるように設定され、共振周波数ｆ０が照射室３２内の被処理液及び流通管４０の影響を受けて下がったときに概ね狙いの共振周波数になるように設計されている。また、照射室３２において上壁３３と底壁３４との間の距離Ｈ（図２（Ａ）参照）、つまり四角柱の高さは、適宜、必要な長さで設計すればよい。
【００１９】
アイリス３１は、照射室３２に励起される電磁界を、予定したシングルモード（ＴＭ１１０）のみとすることに関与する。図２（Ｂ）に示すアイリス３１においては、その長辺（側縁）においてマイクロ波による電流が中心軸Ｃと平行な方向に流れ、この電流に起因して、中心軸Ｃを囲繞する磁界と中心軸Ｃに平行な電界が発生する。アイリス３１の幅（中心軸Ｃと直交する方向）は、シミュレーション及び実験により最適値を求めることができる。
【００２０】
また、上壁３３及び底壁３４の中央部位には、照射室３２内に導入されたマイクロ波を外部へ逃がすことなく流通管４０の両端を支持する有底の筒状部材３９，３９’がそれぞれ配置されている。筒状部材３９，３９’は、照射室３２の中心軸Ｃと、流通管４０の軸線とがほぼ一致するように、流通管４０を位置決めして、流通管４０の両端を支持すると共に、照射室３２から外部へのマイクロ波漏洩を防止する。
【００２１】
前記流通管４０は、空胴共振器３０を貫通するように配設され、被処理物としての被処理液を流通させるための配管である。本実施形態では、流通管４０は、例えば、螺旋状に伸延する石英ガラス製の蛇管からなるものである。この流通管４０は、その螺旋中心が照射室３２の中心軸Ｃと一致するように配置されている。また、この流通管４０の両端部位は、照射室３２の中心軸Ｃに沿って直線状に延伸している。被処理液を圧送する圧送ポンプ（図示省略）により圧送された被処理液は、流通管４０の一端側（図中下側）から他端側（図中上側）に向かって流通し、この流通途中においてマイクロ波により加熱処理される。
【００２２】
前記第１パワーモニター５０は、空胴共振器３０内の電磁界強度（電界又は磁界の強度）を測定するものであり、例えば、空胴共振器３０の側壁３７に取り付けられている。第１パワーモニター５０により測定された電磁界強度の測定結果を示す信号Ｓ１は、制御部７０に入力される。なお、本実施形態において、前記第１パワーモニター５０が、本発明に係る「第１測定部」に相当する。
【００２３】
前記第２パワーモニター６０は、空胴共振器３０からマイクロ波発生器１０へ向かって反射された反射波の電磁界強度を測定するものであり、方向性結合器１６から反射信号を取得している。第２パワーモニター６０により測定された電磁界強度の測定結果を示す信号Ｓ２は、制御部７０に入力される。なお、本実施形態において、前記第２パワーモニター６０が、本発明に係る「第２測定部」に相当する。
【００２４】
ここで、第１パワーモニター５０及び第２パワーモニター６０による測定結果の一例を、図３を参照して説明する。
【００２５】
図３は、空胴共振器３０内にて所定の被処理液にマイクロ波を照射している際に、発振周波数ｆを２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚの掃引範囲内で掃引させた場合における各パワーモニター５０、６０の測定結果の変化状況を示しており、下図は、前記掃引範囲における空胴共振器３０内の電磁界強度の周波数応答特性の一例を示し、上図は前記掃引範囲における空胴共振器３０からの反射波の電磁界強度の周波数応答特性の一例を示している。図３において、横軸はマイクロ波発生器１０の発振周波数ｆを示し、縦軸は各パワーモニター５０、６０からの電磁界強度の測定結果（信号Ｓ１、Ｓ２）を示す。発振周波数ｆの前記掃引範囲での掃引は瞬時に完了させることができるため、図３は、前記所定の被処理液の温度が特定の値（例えば常温）の場合における周波数応答特性を示している。この所定の被処理液の場合、例えば、常温において、空胴共振器３０内の電磁界強度（信号Ｓ１）は所定の周波数位置で極大化し、反射波の電磁界強度（信号Ｓ２）は所定の周波数位置で極小化している。つまり、信号Ｓ１は明確な極大値を有し、信号Ｓ２は明確な極小値を有するように変化している。信号Ｓ１の極大値（つまり、山の頂点）の周波数ｆが、空胴共振器３０の共振周波数ｆ０である。したがって、この共振周波数ｆ０と一致する発振周波数ｆのマイクロ波を空胴共振器３０に導入して同調を図ることにより、被処理液を効率的に処理することができる。また、図３に示すように、一般的に、信号Ｓ２の極小値（つまり、谷底）の周波数ｆと信号Ｓ１の山の頂点の周波数ｆは概ね一致する。したがって、信号Ｓ２の谷底の周波数ｆが空胴共振器３０の共振周波数ｆ０であるともいえる。そのため、発振周波数ｆと共振周波数ｆ０との同調が適切に行われていれば、被処理液を効率的に処理することができる。このように、明確な極大値を有する信号Ｓ１及び明確な極小値を有する信号Ｓ２が得られている状態においては、発振周波数ｆと共振周波数ｆ０との同調は、制御部７０により後述するように容易に行うことができる。一般的に、被処理液の温度が上昇すると、被処理液の誘電率は低下し、その結果、空胴共振器３０の実際の共振周波数ｆ０は上昇するが、図３のように、信号Ｓ１が明確な極大値を有し、信号Ｓ２が明確な極小値を有していれば、制御部７０により変化する実際の共振周波数ｆ０に追従して加熱処理を行うことができる。
【００２６】
図１に戻って、前記制御部７０は、例えば、マイクロ波発生器１０の動作を制御するものである。制御部７０には、例えば、第１パワーモニター５０からの信号Ｓ１が入力されると共に、図示省略した温度センサーにより計測された被処理液の温度の計測結果が入力され、最適の加熱処理が行われるようにマイクロ波発生器１０の動作を制御する。流通管４０内を流通する被処理液の温度は、マイクロ波の照射により上流から下流に向かうにしたがって徐々に上昇する分布を示す。そして、マイクロ波照射開始直後の初期動作段階等においては、流通管４０内全体の被処理液の平均温度や下流側の被処理液の温度が徐々に上昇する。本実施形態では、前記温度センサーは空胴共振器３０内における流通管４０の下流側部位（図１では上側部位）を流通する被処理液の温度を代表温度として計測可能に配置されているものとする。
【００２７】
制御部７０は、より具体的には、オペレーターによりマイクロ波照射開始の操作が行われると、マイクロ波発生器１０によりマイクロ波出力を開始させ、周波数制御過程を実行する。周波数制御過程は、例えば、上側の第１パワーモニター５０からの信号Ｓ１に基づいて、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波の発振周波数ｆを、空胴共振器３０の共振周波数ｆ０に同調させる制御過程である。制御部７０は、可変周波数発振器１１に印加する電圧を所定の刻み幅で変化させることにより発振周波数ｆを前記掃引範囲において所定の刻み幅で瞬時に掃引する。電圧の刻み幅は適宜に変更可能に構成されている。したがって、発振周波数ｆの刻み幅も電圧の刻み幅に応じて変更可能である。そして、制御部７０は、前記掃引範囲内において信号Ｓ１の強度が一番大きいところの発振周波数ｆを空胴共振器３０の実際の共振周波数ｆ０として検出し、その共振周波数ｆ０を発振するように可変周波数発振器１１の印加電圧を制御することにより、発振周波数ｆと共振周波数ｆ０の同調制御を行う。このとき、制御部７０は、第１パワーモニター５０による測定に支障のない範囲で最低限の微弱パワーでマイクロ波を出力するとよい。照射室３２へ導入するマイクロ波の出力パワーを弱くすることで、周波数制御過程の実行中に被処理液へ与え得る影響を抑制することができる。
【００２８】
制御部７０は、前記周波数制御過程による同調に続いて、マイクロ波のパワーを制御するパワー制御過程を実行する。パワー制御過程は、マイクロ波照射開始前にオペレーターにより被処理液の種類や加熱目標温度等に基づいて初期設定された条件に従ってマイクロ波発生器１０の可変減衰器１２等を制御し、マイクロ波のパワーを制御する過程である。パワー制御過程において、制御部７０は、例えば、マイクロ波発生器１０内に組み込まれたパワーモニター（図示省略）の測定結果等にしたがって、可変減衰器１２の減衰率を調整することにより、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波のパワーを調整する。
【００２９】
制御部７０は、例えば、マイクロ波照射開始の操作が行われると、最初に前記周波数制御過程を実行した後、前記パワー制御過程を実行し、このパワー制御過程実行中に一定の間隔で周波数制御過程を割り込ませて実行することにより、被処理液に対する加熱処理の動作を実行する。そして、その周波数制御過程において制御部７０は、可変減衰器１２を制御して上述の微弱パワーでマイクロ波を出力させつつ、可変周波数発振器１１を制御して周波数の同調を図る。つまり、本実施形態では、前記周波数制御過程及び前記パワー制御過程が、本発明に係る「被処理液物を加熱処理する処理モード」に相当する。なお、本実施形態では、前記処理モードにおける発振周波数ｆをオペレーターにより適宜に固定値に設定することも可能なように構成されている。また、前記処理モードのうちのパワー制御過程用に初期設定された条件をオペレーターにより適宜に調整可能に構成されている。つまり、オペレーターにより調整された運転条件に基づいて、前記処理モードを実行することができるように構成されている。
【００３０】
また、本実施形態において、制御部７０は、マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する第１パワーモニター５０及び第２パワーモニター６０の測定結果（信号Ｓ１及び信号Ｓ２）のデータを順次記憶するメモリを内蔵している。そして、制御部７０は、発振周波数ｆの前記掃引範囲における空胴共振器３０内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号Ｓ１０を出力すると共に、前記掃引範囲における空胴共振器３０からの反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号Ｓ２０を出力可能に構成されている。このように、制御部７０は、マイクロ波の発振周波数ｆを前記掃引範囲内で掃引すると共に第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０を取得して出力する測定モードを実行可能に構成されている。
【００３１】
具体的には、制御部７０の前記メモリには、例えば、信号Ｓ１及び信号Ｓ２の各データが、信号Ｓ１及び信号Ｓ２が得られたときの発振周波数ｆと対応させて、発振周波数ｆ毎に記憶されている。前記第１信号Ｓ１０は、信号Ｓ１と発振周波数ｆが発振周波数ｆ毎に対応して前記メモリに記憶されたデータデーブルからなるものである。同様に、前記第２信号Ｓ２０は、信号Ｓ２と発振周波数ｆが発振周波数ｆ毎に対応して前記メモリに記憶されたデータテーブルからなるものである。本実施形態では、制御部７０は、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０を表示部８０に出力する。なお、本実施形態において、前記制御部７０が、本発明に係る「出力部」に相当し、マイクロ波発生器１０の動作を制御する機能に加えて「出力部」の機能を兼ね備えている。
【００３２】
本実施形態では、制御部７０は、被処理液を加熱処理する前記処理モードと、マイクロ波の発振周波数ｆを前記掃引範囲内で掃引すると共に第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０を取得して出力する前記測定モードとの間で、装置の動作モードを切替えるための切替スイッチ（図示省略）を備えている。制御部７０は、例えば、前記処理モード時において、オペレーターにより前記切替スイッチが操作されると、装置の動作モードを瞬時に前記測定モードに切替え、前記測定モードの動作を実行させる。この測定モードの動作は瞬時に完了させることができる。測定モードの動作完了後、切替スイッチが再び操作されると、動作モードが処理モードに切替えられて、処理モードが実行される。
【００３３】
前記表示部８０は、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０に基づいて、空胴共振器３０の電磁界強度の周波数応答特性及び反射波の電磁界強度の周波数応答特性を表示するものであり、例えば、装置に組み込まれたパソコンからなるものである。
【００３４】
ここで、例えば、被処理液の種類が変わると、共振周波数ｆ０が変化すると共に、第１信号Ｓ１０の山の形状及び高さや、第２信号Ｓ２０の谷の形状及び深さが変化する。特に被処理液のマイクロ波の吸収が大きい場合等には、第１信号Ｓ１０の山は緩やかな丘のようになって、その高さが低くなり、第２信号Ｓ２０の谷の落ち込みは緩やかになって、その深さが浅くなる傾向を示す。時には、山や谷が殆ど見えなくなる場合がある。この吸収が大きい場合を、空胴共振器３０のＱ値が低いと表現される。このＱ値は、例えば、第１信号Ｓ１０に基づいて簡易的に算出することができる。具体的には、図４に示すように、Ｑ値は、次式により算出することができる。
Ｑ＝ｆ０／ＢＷ
つまり、信号Ｓ１の強度が最大値Ｐmaxとなる発振周波数ｆ（＝共振周波数ｆ０）と、信号Ｓ１の強度が最大値Ｐmaxの半分になる周波数幅ＢＷ（いわゆる半値幅）との比により、Ｑ値を算出することができる。制御部７０によりＱ値を算出し、その算出結果を表示部８０に出力して表示可能に構成してもよいし、表示部８０によりＱ値を算出して表示可能に構成してもよい。また、表示部８０は、Ｑ値が予め定めた下限値より低い場合には、加熱処理が困難又は不能である旨のコメントや、Ｑ値が予め定めた上限値より高い場合には、周波数掃引の刻み幅を小さくする必要がある旨のコメント等のオペレーターに有用なコメントを表示するように構成されている。
【００３５】
次に、本実施形態のマイクロ波装置１００において、表示部８０に表示される空胴共振器３０の電磁界強度の周波数応答特性及び反射波の電磁界強度の周波数応答特性について、図５〜図７を参照して説明すると共に、この表示内容に応じたオペレーターの作業等について説明する。なお、以下では、エタノールを被処理液とし、常温（例えば３０℃）のエタノールを所定の温度まで昇温させる場合について説明する。
【００３６】
オペレーターは、例えば、エタノールの昇温前に、制御部７０により前記測定モードを実行させる。この状態では、エタノールは常温（３０℃）で流通している。制御部７０により測定モードを実行させると、表示部８０には制御部７０から第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０の各データが入力される。パソコンからなる表示部８０は、入力された各データに基づいてそのディスプレイに空胴共振器３０の電磁界強度の周波数応答特性の曲線と反射波の電磁界強度の周波数応答特性の曲線をそれぞれ描画して表示する。この測定モードは瞬時に完了する。マイクロ波装置１００は、その後、オペレーターによる切替スイッチの操作が行われるまでは、待機状態になる。
【００３７】
図５は、エタノールの温度が３０℃のときの表示内容を示している。エタノールの場合、３０℃においては、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０のいずれについても、山や谷が殆ど現れていない。オペレーターは、この温度において、Ｑ値が極めて低いこと、共振周波数ｆ０を特定することが困難なこと、掃引範囲全域に亘って反射波の強度が高いことなどを把握することができる。そして、オペレーターは、表示部８０から得られた情報に基づいて、例えば、処理モードにおける発振周波数ｆをＩＳＭ周波数帯内の所定の周波数に設定したり、処理モードにおけるマイクロ波の出力パワーを初期設定値よりも大きくしたり、エタノールの流量を初期設定値よりも小さく設定する等、各種の運転条件の調整を適切に行うことができる。その後、動作モードが測定モードから処理モードに切替えられると、制御部７０は、調整後の運転条件に基づく処理モードを実行させる（つまり、加熱処理を開始する）。
【００３８】
図６は、処理モードによる３０℃からの昇温途上において、温度が６９．５℃になった時に、測定モードに切替えられ、表示部８０に表示された内容の一例を示している。図６に示すように、温度が変化すると、その温度変化に応じて第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０の形状（つまり周波数応答特性）も変化する。表示部８０は、前回の表示内容も重ねて表示可能に構成されている。オペレーターは、周波数応答特性が変化しているものの、その変化量が少ないことを把握することができる。そして、オペレーターは、例えば、動作モードを処理モードに戻し、前回の運転条件と同じ条件で加熱処理を再開させることができる。
【００３９】
図７は、３０℃から１５０．８℃までの昇温途上（つまり、処理モード実行中）において、適宜に測定モードに切替えて得られた表示内容をそれぞれ重ねて表示部８０に表示させた状態を示している。オペレーターは、６９．５℃より高くなると、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０の山谷が徐々に現れること、Ｑ値が徐々に高くなること、共振周波数ｆ０が徐々に高くなることなどを把握することができる。そして、温度変化に応じた周波数応答特性の変化状態を低温領域から高温領域の全体に亘って把握することができる。その結果、オペレーターは、少なくとも中温領域から高温領域において、共振周波数ｆ０がＩＳＭ周波数帯内に収まっていることを把握することができる。より詳しくは、オペレーターは、低温領域においては、共振状態は略得られないこと、Ｑ値が極めて低いこと等を把握することができる。また、オペレーターは、中温領域においては、共振状態が得られるもののその共振周波数ｆ０を正確に特定することが困難であること等を把握することができる。そして、オペレーターは、高温領域においては、良好な共振状態が得られると共に良好な整合が得られこと、共振周波数ｆ０を正確に特定することができること、特に１５０．８℃近辺ではＱ値が高いこと等を把握することができる。したがって、オペレーターは、温度領域毎に得られた情報を最大限利用して、温度領域毎に最適な運転条件を都度設定することができる。
【００４０】
上記のように温度領域毎の運転条件を特定した後に、再度、同じ種類の被処理液を加熱処理する場合は、測定モードを実行する必要はなく、得られた運転条件に基づいて加熱処理を行えばよい。また、上記説明では、低温領域において、適宜の運転条件で加熱処理を行う場合を一例に挙げて説明したが、例えば、低温領域における昇温時間が長くなってしまった場合等には、図示を省略するが、次回の加熱処理においては、エタノールを別に設けたヒータ等の予熱機構により予め中温領域の温度まで加熱し、中温領域の状態から加熱処理を開始（つまり、処理モードを実行）するようにしてもよい。つまり、被処理液を予熱して、マイクロ波装置１００に供給する予熱機構と、マイクロ波装置１００とを備えた加熱処理システムを構成してもよい。また、中温領域及び高温領域においては、処理モードにおける周波数制御過程により、共振周波数ｆ０を制御部７０により検出して、発振周波数ｆを共振周波数ｆ０に同調させることが可能であるため、この中温領域の状態から加熱処理をする場合には、オペレーターにより運転条件を調整することなく、処理モードを実行させてもよい。
【００４１】
図７に示す高温領域のように、Ｑ値が高い場合においては、発振周波数ｆが実際の共振周波数ｆ０から少しでもずれると空胴共振器３０からの反射が増加し、空胴共振器３０内の電界強度が低下する。そのため、Ｑ値が高い温度領域が存在することが事前に把握されている場合には、オペレーターは周波数掃引の刻み幅の設定値を小さくすればよい。このように、温度領域毎の周波数応答特性の情報を得ることができれば、その後、同じ種類の被処理液を加熱処理する場合に、オペレーターは、被処理液の加熱処理をどのように行えばよいのかについて、様々な方策を検討することができる。つまり、温度毎の周波数応答特性の情報は極めて有用な情報となる。
【００４２】
本実施形態によるマイクロ波装置によれば、制御部（出力部）７０により、マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する第１パワーモニター（第１測定部）５０及び第２パワーモニター（第２測定部）６０の測定結果を順次記憶し、掃引範囲における空胴共振器３０内の電磁界強度の周波数応答特性を示す第１信号Ｓ１０を出力すると共に、掃引範囲における反射波の電磁界強度の周波数応答特性を示す第２信号Ｓ２０を出力することができる。そして、マイクロ波の周波数掃引は極めて短時間に行うことができるため、オペレーターは、例えば、所定の温度における第１信号Ｓ１０のデータと第２信号Ｓ２０のデータを、それぞれ得ることができる。また、被処理液（被処理物）の温度が変化した場合には、その変化した温度毎に、第１信号Ｓ１０のデータと第２信号Ｓ２０のデータをそれぞれ得ることができる。したがって、例えば、温度変化に応じた誘電特性の変化が大きいエタノール等の被処理液を処理対象とする場合であっても、オペレーターは、取得した温度毎のデータ群を用いて、同調と整合に関する要件に対して装置が温度毎にどのような状態にあるのかについて的確に認識することができ、得られた情報に基づいて運転条件を適切に調整等することができる。
このようにして、マイクロ波装置１００によれば、運転条件の決定の際に有用な情報を取得して出力することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、前記処理モードと前記測定モードとの間で、装置の動作モードを瞬時に切替え可能に構成されている。これにより、装置の動作モードを、処理モードから測定モード、又は、測定モードから処理モードに、瞬時に切替えることができる。したがって、例えば、処理モードにより、被処理液を昇温している昇温途上において、適宜、測定モードに切替えて、昇温中における周波数応答特性の変化を把握することができる。なお、昇温時に限らず、昇温前や除冷中であっても周波数応答特性を把握することができる。詳しくは、処理モード若しくは別に設けたヒータ等により被処理液を一旦高温領域まで昇温させた後、被処理液の温度が低下して把握したい温度になったときに、測定モードを実行させて、除冷中における周波数応答特性の変化を把握することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０に基づいて、周波数応答特性を表示する表示部８０を備えている。これにより、オペレーターは、装置の周波数応答特性を視覚的に容易に認識することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、発振周波数ｆを調整して発振周波数ｆと共振周波数ｆ０との同調を図る場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、空胴共振器３０内の誘電特性を調整することにより、共振周波数ｆ０を調整して同調を図るようにしてもよい。
例えば、キシレンやトルエンや一般の非極性溶媒等の誘電率の低い液体を被処理液とする場合、共振周波数ｆ０がＩＳＭ周波数帯の上限値よりも高くなることがある。その結果、ＩＳＭ周波数帯内で発振周波数ｆを共振周波数ｆ０に同調させることができなくなるため、空胴共振器３０の利点を生かした加熱を行うことが不能になる場合がある。このようなケースを想定したオペレーターの調整作業を、図８を参照して説明する。
【００４６】
例えば、ＩＳＭ周波数帯での周波数掃引により得られた第１信号Ｓ１０の形状により、オペレーターが、共振周波数ｆ０がＩＳＭ周波数帯の上限値より高いことを把握したとする。この場合、オペレーターは、図８に示すように、例えば、円筒状に形成されて一方向に延伸し所定の誘電率を有する誘電体片９０を照射室３２内で流通管４０を覆うように配置するとよい。このように、被処理液の近傍に所定の誘電率を有する誘電体片９０を配置することにより、実際の共振周波数ｆ０を低下させることができる。その結果、実際の共振周波数ｆ０をＩＳＭ周波数帯内に収めることができる場合がある。
【００４７】
図９は、空胴共振器３０の実際の共振周波数ｆ０を調整するための誘電体片９０の変形例を説明するための図であり、図９（Ａ）は誘電体片の縦断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示すＸ１−Ｘ１矢視断面図である。この変形例に係る誘電体片９０は、円筒状に形成され一方向に延伸しその延伸方向についての誘電特性が異なるように形成されている。詳しくは、この誘電体片９０には、その延伸方向及び周方向に間隔をあけて複数の貫通孔９０ａが開口されている。また、この貫通孔９０ａの大きさは延伸方向の一端側に向うほど大きくなるように開口されている。このように、誘電体片９０を、その延伸方向についての誘電特性が異なるように形成することにより、空胴共振器３０内における誘電特性を適宜に微調整することができる。
【００４８】
図１０は、誘電体片９０が、空胴共振器３０内における位置を調整可能に配置される場合について説明するための図である。例えば、誘電体片９０は、図１０に示すように、照射室３２の中心軸Ｃの延伸方向に移動可能に支持されている。例えば、オペレーターが誘電体片９０を移動させて、誘電体片９０が照射室３２内に入っている量を調整することにより、共振周波数ｆ０を調整可能に構成されている。例えば、図１０の状態で、共振周波数ｆ０を低下させたい場合には、オペレーターは、誘電体片９０を上方に移動させればよい。一方、図１０の状態で、共振周波数ｆ０を高くしたい場合には、オペレーターは、誘電体片９０を下方に移動させればよい。ここで、被処理液や誘電体片９０は、一般的に、温度が上昇するほど誘電損率が低下する。しかし、例えば、ポリマー（例えばＰＴＦＥ）等の一部の誘電材料は、その軟化点付近においては、温度が上昇して軟化点に近づくほど誘電率が上昇する特性を有している。したがって、例えば、加熱目標温度がポリマー等の軟化点の近傍の温度である場合には、温度上昇による被処理液の誘電損率の低下による共振周波数ｆ０の変化量を小さくするために、誘電体片９０の材料として上記特性を有するポリマー等の誘電材料を用いるとよい。なお、図９に示す誘電体片９０を図１０に示すように位置調整可能に配置してもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、図１、図２に示したように、石英ガラス製の蛇管からなる流通管４０の両端部位は、照射室３２の中心軸Ｃに沿って直線状に延伸するものとして説明したが、これに限らない。例えば、流通管４０の変形例を説明するための概念図である図１１に示すように、中心軸Ｃからずらした位置で延伸するように構成してもよい。この場合、蛇管からなる流通管４０の螺旋中心、つまり中心軸Ｃに沿って、ロッド状の誘電体片９０を中心軸Ｃに沿って移動可能に配置するとよい。このように、誘電体片９０を電磁界強度の一番強い領域に挿入された状態で、オペレーターは、その挿入量を調整することができるため、共振周波数ｆ０を効果的に調整することができる。この場合、図１２に示すように、円筒状の短い誘電体片９０’を流通管４０の一端部を覆うように更に配置すると共に、この誘電体片９０’の位置を調整可能に構成してもよい。つまり、誘電体片は一つに限らず、複数配置し、それぞれの位置を調整可能に構成してもよい。これにより、オペレーターは、より細かく共振周波数ｆ０を調整することができる。
【００５０】
図１３及び図１４は、流通管４０の別の変形例を説明するための概念図である。流通管４０は、蛇管に限らず、図１３及び図１４に示すように、Ｌ字状に形成されるＬ字管からなるものであってもよい。このＬ字状の流通管４０は、例えば、その一端部が空胴共振器３０の上壁３３を貫通し、その他端部が空胴共振器３０の側壁（３６〜３８のいずれかの側壁）に中心軸Ｃ方向に延伸するように形成されたスリット３０’を貫通するように、配置されている。そして、このＬ字状の流通管４０は、中心軸Ｃ方向に移動可能に構成されている。このように、流通管４０の位置を調整可能に構成することにより、オペレーターは、空胴共振器３０内の誘電特性を変化させて、共振周波数ｆ０等を調整することができる。なお、図示省略するが、流通管４０は、蛇管やＬ字管に限らず、適宜の形状を有した配管を用いることができる。
【００５１】
また、上記各変形例では、誘電体片９０を配置したり、流通管４０の位置を調整したりすることにより、空胴共振器３０内の誘電特性を調整可能に構成した場合を説明したが、これに限らず、許容される範囲内において、被処理液の誘電特性を調整可能に構成してもよい。
例えば、被処理液が溶媒と基質とからなる場合、図示省略するが、被処理液の溶媒の流量と被処理液の基質の流量とをそれぞれ調整可能に構成するとよい。これにより、オペレーターは、表示部８０により得られた情報に基づいて、溶媒と基質の流量を微調整して、被処理液の誘電特性を適宜に調整することができる。また、図示省略するが、流通管４０に接続される補助流通管であって、イオン性液体を流通させて被処理液に添加するための補助流通管を更に備えて構成してもよい。この補助流通管は、流通管４０の上流側に接続されている。これにより、オペレーターは、表示部８０により得られた情報に基づいて、適宜の量のイオン性流体を被処理液に添加させて、被処理液の誘電特性を適宜に調整することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、空胴共振器３０の電磁界強度の周波数応答特性と反射波の電磁界強度の周波数応答特性は、それぞれ、横軸を発振周波数ｆとし、縦軸を電磁界強度の強度としたグラブ上に描画した場合で説明したが、これに限らず、例えば、スミスチャートとして描画するように表示部８０を構成してもよい。また、適宜に、周波数応答特性の表示形式を切替え可能に構成してもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、マイクロ波装置１００は、表示部８０を備えるものとしたが、これに限らず、表示部８０を備えなくてもよい。この場合、マイクロ波装置１００は、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０を、外部の表示部や記憶装置等に出力可能であればよい。オペレーターは、その外部に出力された第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０に基づいて、適宜に周波数応答特性を把握すればよい。
【００５４】
また、本実施形態では、表示部８０に表示された周波数応答特性に関する各種情報に基づいて、オペレーターが、空胴共振器３０内の誘電特性調整（誘電体片９０、９０’の位置調整、流通管４０の位置調整）や、被処理液の誘電特性調整（溶媒と基質の流量調整、イオン性流体の添加）を行う場合を一例に挙げて、説明したが、これに限らない。マイクロ波装置１００は、第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０に基づいて、例えば、制御部７０により、空胴共振器３０内の誘電特性調整や、被処理液の誘電特性調整を実行可能に構成してもよい。また、本実施形態では、共振周波数ｆ０の検出やＱ値の算出は、第１パワーモニター５０の測定結果に基づいて行い、発振周波数ｆと共振周波数ｆ０との同調を行うことにより、反射波の極小化を図る場合を一例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、共振周波数ｆ０の検出やＱ値の算出を、第２パワーモニター６０の測定結果に基づいて行い、同調と反射波の極小化を図る構成としてもよい。したがって、マイクロ波装置１００は、第１パワーモニター５０及び第２パワーモニター６０の少なくとも一方を備えていればよい。マイクロ波装置１００が第１パワーモニター５０のみを備える場合は、制御部（出力部）７０は第１信号のみを出力し、表示部８０は第１信号に基づいて掃引範囲における空胴共振器３０内の電磁界強度の周波数応答特性を表示すればよく。マイクロ波装置１００が第２パワーモニター６０のみを備える場合は、制御部７０は第２信号のみを出力し、表示部８０は第２信号に基づいて掃引範囲における反射波の電磁界強度の周波数応答特性を表示すればよい。
このように、マイクロ波装置１００は、空胴共振器３０とマイクロ波発生器１０とを備え、被処理物を空胴共振器３０内にて加熱処理可能であり、第１パワーモニター（第１測定部）５０及び第２パワーモニター（第２測定部）６０の少なくとも一方を含むと共に、マイクロ波の周波数掃引に応じてそれぞれ変化する第１パワーモニター５０及び第２パワーモニター６０の少なくとも一方の測定結果を順次記憶し、前記掃引範囲における第１信号Ｓ１０及び第２信号Ｓ２０の少なくとも一方を出力する制御部（出力部）７０を含んでいればよい。
【００５５】
また、本実施形態では、マイクロ波装置１００は被処理液を流通させつつ加熱処理するフロー式である場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、静止状態で加熱処理するバッチ式でもよい。また、本実施形態では、被処理物は液体（つまり被処理液）であるものとしたが、これに限らず、固体でもよい。また、本実施形態では、空胴共振器３０は、四角柱状空胴の照射室３２を備える場合で説明したが、これに限らず、円柱状空胴の照射室を備えて構成してもよい。この場合、空胴共振器３０内に何も入っていなければＴＭ０１０モードの電磁界が励起される。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０・・・マイクロ波発生器
３０・・・空胴共振器
４０・・・流通管
４１・・・補助流通管
５０・・・第１パワーモニター（第１測定部）
６０・・・第２パワーモニター（第２測定部）
７０・・・制御部（出力部）
８０・・・表示部
９０・・・誘電体片
１００・・・マイクロ波装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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