(57)【要約】【課題】マイクロ波放射源の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料の加熱に効率良く用いることができるマイクロ波加熱装置を提供する。【解決手段】反応炉１を中心部とする円周上に、複数のマイクロ波放射源４を設けている。マイクロ波放射源４は、反応炉１を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４を配置している。また、マイクロ波放射源４を配置した円周上のマイクロ波放射源４間に、複数の副反射鏡５を設けている。副反射鏡５は、反応炉１を介してマイクロ波放射源４と対峙する位置に配置している。これにより、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５で反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率良く用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応炉に収容され、かつ試料載置面を有する試料台と、
前記試料載置面と対向配置された主反射鏡と、
前記主反射鏡と対向して前記反応炉の周囲に配置され、かつ前記試料載置面にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波放射源とを具備し、
前記マイクロ波放射源は、前記反応炉を介して対峙する位置からずらした位置に他の前記マイクロ波放射源を配置してなる
ことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記主反射鏡と対向し、かつ前記反応炉を介して前記マイクロ波放射源と対峙する位置に配置されて、試料で反射したマイクロ波を前記試料載置面に再照射する副反射鏡を具備することを特徴とする請求項１記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記マイクロ波放射源は、前記反応炉を中心部とする円周上に配置され、
前記副反射鏡は、前記円周上の前記マイクロ波放射源間に配置してなる
ことを特徴とする請求項２記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記マイクロ波放射源は、前記反応炉を中心部とする正奇数角形の頂点に配置され、
前記副反射鏡は、前記正奇数角形の前記頂点間の辺上に配置してなる
ことを特徴とする請求項２記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記副反射鏡は、３面コーナーリフレクタで構成したことを特徴とする請求項２から請求項４のうちのいずれか１項記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記マイクロ波放射源は、放射するマイクロ波の振幅及び位相を調整自在なアクティブフェーズドアレーアンテナで構成したことを特徴とする請求項２から請求項５のうちのいずれか１項記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項７】
前記反応炉の外部に設けられ、かつ前記反応炉に加熱する加熱手段を具備することを特徴とする請求項２から請求項６のうちのいずれか１項記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、試料にマイクロ波を照射して加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波伝送技術の分野においては、例えば太陽発電衛星（Ｓｏｌａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ＳＰＳ）の実現に向けて、高効率伝送技術やアクティブフェーズドアレーアンテナ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ，ＡＰＡＡ）によるビーム制御技術などに関する様々な研究開発が行われている。
【０００３】
また、これらのマイクロ波伝送技術を工業用のアプリケーションに応用する動向もみられる。例えば、特許文献１及び特許文献２には、原料にマイクロ波を照射して加熱することで溶融銑鉄を製造する製鉄システムが開示されている。また、非特許文献１には、マイクロ波を用いた製鉄システムにおいて、マイクロ波放射源をフェーズドアレーアンテナで構成する技術について開示されている。さらに、最近では、マイクロ波を化学反応に応用することで化学反応時間を短縮する技術も注目されている。
【０００４】
現状、マイクロ波伝送技術は小規模な装置に適用される例が多い。しかしながら、例えば製鉄システムのように、大規模かつ大電力の装置の開発も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０８７４６４号
【特許文献２】特開２０１３−１１３８４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】佐藤、永田、篠原、三谷、樫村、「フェーズドアレーアンテナを使った工業用マイクロ波アプリケーターの概念設計」、第５回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム講演要旨集、２０１１年、ｐｐ．９８−９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、特許文献２及び非特許文献１に開示された従来の製鉄システムは、反応炉の周囲にマイクロ波放射源を円周状に配列している。このため、特定のマイクロ波放射源（以下「第１マイクロ波放射源」という）が放射したマイクロ波のうち、加熱対象の試料で吸収されなかったマイクロ波は、この試料で反射されて、反応炉を介して第１マイクロ波放射源と対峙したマイクロ波放射源（以下「第２マイクロ波放射源」という）に照射される。これにより、第２マイクロ波放射源の故障が発生する課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、マイクロ波放射源の故障を防ぐことができるマイクロ波加熱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】
【０００９】
この発明のマイクロ波加熱装置は、反応炉に収容され、かつ試料載置面を有する試料台と、試料載置面と対向配置された主反射鏡と、主反射鏡と対向して反応炉の周囲に配置され、かつ試料載置面にマイクロ波を照射する複数のマイクロ波放射源とを具備し、マイクロ波放射源は、反応炉を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源を配置してなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のマイクロ波加熱装置によれば、マイクロ波放射源の故障を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図２】図１に示すマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’線に沿う断面から見た構成を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１の他のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１の他のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図６】図５に示すマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’線に沿う断面から見た構成を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２の他のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３の副反射鏡の構成を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図１０】図９に示すマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’線に沿う断面から見た構成を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態４のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図１２】図１１に示すマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’線に沿う断面から見た構成を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態５のマイクロ波加熱装置の上面から見た構成を示す説明図である。
【図１４】図１３に示すマイクロ波加熱装置のＡ−Ａ’線に沿う断面から見た構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１及び図２を参照して、この発明の実施の形態１のマイクロ波加熱装置について説明する。
図中、１は反応炉である。反応炉１は、開口部１１を有し、その内部に試料台２が収容されている。試料台２には、加熱対象の試料２１が載置されるようになっている。
【００１３】
試料２１の載置面（試料載置面）２２と対向して、主反射鏡３が配置されている。主反射鏡３の形状は、Ｂ−Ｂ’線に沿う中心軸に対して回転対称な形状になっている。
【００１４】
主反射鏡３と対向した複数のマイクロ波放射源４が、反応炉１の周囲に設けられている。マイクロ波放射源４は、反応炉１を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４を配置している。
【００１５】
主反射鏡３と対向した複数の副反射鏡５が、反応炉１の周囲に設けられている。副反射鏡５は、反応炉１を介してマイクロ波放射源４と対峙する位置に配置されている。
【００１６】
ここで、マイクロ波放射源４は、反応炉１を中心部とする円周上に配置されている。副反射鏡５は、マイクロ波放射源４を配置した円周上のマイクロ波放射源４間に配置されている。すなわち、図１に示す如く、円周の直径に沿うＡ−Ａ’線において、一端部にマイクロ波放射源４が配置され、かつ他端部に対となる副反射鏡５が配置されている。
【００１７】
図２を参照して、このようにして構成されたマイクロ波加熱装置１００の動作について説明する。
まず、実線の矢印で示す如く、マイクロ波放射源４が主反射鏡３に向けてマイクロ波Ｉを放射する。主反射鏡３は、放射されたマイクロ波Ｉを反射して、試料台２の載置面２２の中央部２３に収束させる。これにより、載置面２２に置かれた試料２１にマイクロ波Ｉが照射され、試料２１が加熱される。
【００１８】
このとき、試料２１に照射されたマイクロ波Ｉの一部は、試料２１での加熱反応により吸収される。吸収されなかった残余のマイクロ波ＩＩは、主反射鏡３の中心軸に対してマイクロ波Ｉと線対称な方向に向けて反射される。
【００１９】
マイクロ波ＩＩは、主反射鏡３で反射されて、副反射鏡５に入射する。副反射鏡５は、入射したマイクロ波ＩＩを入射方向と同じ方向に向けて反射する。反射されたマイクロ波ＩＩＩは、主反射鏡３で反射されて、試料台２の載置面２２の中央部２３に収束する。これにより、載置面２２に置かれた試料２１にマイクロ波ＩＩＩが再び照射され、試料２１を更に加熱することができる。
【００２０】
このとき、試料２１で吸収されなかったマイクロ波ＩＩＩの一部が、試料２１で反射して、再びマイクロ波放射源４に戻る場合がある。しかしながら、試料２１における２回の吸収、及びマイクロ波放射源４と副反射鏡５間を往復する伝搬経路における伝搬損失により、マイクロ波放射源４に戻るマイクロ波の電力は十分に小さくなっている。これにより、マイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１のマイクロ波加熱装置１００は、反応炉１を中心部とする円周上に、複数のマイクロ波放射源４を設けている。マイクロ波放射源４は、反応炉１を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４を配置している。
マイクロ波放射源４と反応炉１を介して対峙する位置に他のマイクロ波放射源４が配置されている場合、試料２１で反射したマイクロ波ＩＩが他のマイクロ波放射源４を故障させてしまう。これに対し、マイクロ波加熱装置１００のように、対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４を配置することにより、他のマイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００２２】
また、マイクロ波放射源４を配置した円周上のマイクロ波放射源４間に、複数の副反射鏡５を設けている。副反射鏡５は、反応炉１を介してマイクロ波放射源４と対峙する位置に配置している。
この結果、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５で反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率良く用いることができる。
【００２３】
なお、マイクロ波放射源４の配置数は、図１に示す１５個に限定されるものではない。任意の個数のマイクロ波放射源４を配置したものとしてよい。また、マイクロ波放射源４は、任意の種類のアンテナ等を用いて構成したものとしてよい。また、マイクロ波放射源４が放射するマイクロ波の周波数は、試料２１の材質や加熱する温度に応じて任意の周波数としてよい。
【００２４】
また、主反射鏡３の形状は、図１及び図２に示す回転対称な形状に限定されるものではない。マイクロ波Ｉ及びマイクロ波ＩＩＩを載置面２２の所定の部位に収束させるものであれば、任意の形状のものを用いてよい。また、主反射鏡３の枚数は、図１及び図２に示す１枚に限定されるものではない。マイクロ波Ｉ及びマイクロ波ＩＩＩを載置面２２の所定の部位に収束させるものであれば、任意の枚数のものを用いてよい。
【００２５】
また、反応炉１の形状は、図１及び図２に示す有底状の形状に限定されるものではない。試料２１の形状や温度特性に応じて、図１及び図２では断面が矩形状のものを示しているが、例えば円形状又は多角形状など、任意の形状のものを用いてよい。
【００２６】
また、副反射鏡５の形状は、図１及び図２に示す形状に限定されるものではない。マイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向にマイクロ波ＩＩＩを反射するものであれば、任意の形状のものを用いてよい。
【００２７】
また、マイクロ波放射源４及び副反射鏡５の配置は、副反射鏡５がマイクロ波放射源４と反応炉１を介して対峙したものであればよく、図１に示す如く円周上に交互に設けた配置に限定されるものではない。例えば、図３又は図４に示す如く、複数のマイクロ波放射源４を隣接して円周上に配置するとともに、複数の副反射鏡５を隣接して円周上に配置したものとしてもよい。
【００２８】
また、反応炉１、試料台２、主反射鏡３及び副反射鏡５は、任意の構成材料を用いて構成したものとしてよい。
【００２９】
実施の形態２．
図５及び図６を参照して、マイクロ波放射源及び副反射鏡を正奇数角形上に配置したマイクロ波加熱装置について説明する。図５では、正奇数角形の一例として正十五角形を描画している。なお、実施の形態１と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
マイクロ波放射源４は、反応炉１を中心部とする正十五角形の頂点にそれぞれ配置されている。副反射鏡５は、マイクロ波放射源４を配置した正十五角形の頂点間の辺上にそれぞれ配置されている。
【００３１】
一般に、正奇数角形においては、対角線が正奇数角形の中心を通らないようになっている。したがって、正十五角形の頂点に配置されたマイクロ波放射源４は、反応炉１を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４が配置されている。
【００３２】
また、正奇数角形においては、頂点と、頂点間の辺の中点とを結ぶ線が正奇数角形の中心を通るようになっている。したがって、正十五角形の頂点間の辺上に配置された副反射鏡５は、この正十五角形の頂点に配置された対となるマイクロ波放射源４と、反応炉１を介して対峙する位置に配置されている。
【００３３】
このようにして構成されたマイクロ波加熱装置２００は、以下のように実施の形態１のマイクロ波加熱装置１００と同様に動作する。
すなわち、マイクロ波放射源４が放射したマイクロ波Ｉは、試料２１に照射される。試料２１で反射されたマイクロ波ＩＩは、副反射鏡５に入射する。副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩは、試料２１に再び照射される。
【００３４】
副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩが、試料２１に再び照射されることにより、マイクロ波ＩＩＩのエネルギーも試料２１の加熱に用いることができる。また、マイクロ波放射源４に戻るマイクロ波の電力は十分に小さくなっているため、マイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態２のマイクロ波加熱装置２００は、反応炉１を中心部とする正十五角形の頂点に複数のマイクロ波放射源４をそれぞれ配置している。
マイクロ波放射源４と反応炉１を介して対峙する位置に他のマイクロ波放射源４が配置されている場合、試料２１で反射したマイクロ波ＩＩが他のマイクロ波放射源４を故障させてしまう。これに対し、マイクロ波加熱装置２００のように、正奇数角形の頂点に他のマイクロ波放射源４を配置することにより、他のマイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００３６】
また、マイクロ波放射源４を配置した正十五角形の頂点間の辺上に副反射鏡５を配置している。
この結果、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５で反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率よく用いることができる。
【００３７】
なお、マイクロ波放射源４の配置数は、図５に示す１５個に限定されるものではない。反応炉１を中心部とする任意の正奇数角形の頂点にマイクロ波放射源４を配置し、かつこの正奇数角形の頂点間の辺上に副反射鏡５を配置したものとしてよい。
【００３８】
また、図７に示す如く、反応炉１を中心部とする正奇数角形の頂点に副反射鏡５を配置し、かつこの正奇数角形の頂点間の辺上にマイクロ波放射源４を配置したものとしてもよい。
【００３９】
実施の形態３．
図８〜図１０を参照して、副反射鏡をいわゆる「３面コーナーリフレクタ」で構成したマイクロ波加熱装置について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図８に示す如く、マイクロ波を反射する直角三角形状の３枚の平面鏡５１ａ〜５１ｃを、互いに直交する３平面（ｘ−ｚ平面、ｘ−ｙ平面及びｙ−ｚ平面）にそれぞれ沿うように組み合わせることで、３面コーナーリフレクタの副反射鏡５ａが構成されている。副反射鏡５ａは、白抜きの矢印で示す如く、入射したマイクロ波ＩＩを平面鏡５１ａ〜５１ｃで各々１回ずつ（すなわち合計３回）反射して、最終的にマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向にマイクロ波ＩＩＩを反射するものである。
【００４１】
副反射鏡５ａは、主反射鏡３と対向して反応炉１の周囲に設けられている。副反射鏡５ａは、反応炉１を介してマイクロ波放射源４と対峙する位置に配置されている。
【００４２】
このようにして構成されたマイクロ波加熱装置３００は、以下のように実施の形態１のマイクロ波加熱装置１００と同様に動作する。
すなわち、マイクロ波放射源４が放射したマイクロ波Ｉは、試料２１に照射される。試料２１で反射されたマイクロ波ＩＩは、副反射鏡５ａに入射する。副反射鏡５ａでマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩは、試料２１に再び照射される。
【００４３】
副反射鏡５ａでマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩが、試料２１に再び照射されることにより、マイクロ波ＩＩＩのエネルギーも試料２１の加熱に用いることができる。また、マイクロ波放射源４に戻るマイクロ波の電力は十分に小さくなっているため、マイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００４４】
以上のように、この実施の形態３のマイクロ波加熱装置３００は、３面コーナーリフレクタで構成した副反射鏡５ａを有している。
この結果、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５ａで反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率良く用いることができる。
【００４５】
なお、副反射鏡５ａは、任意の構成材料及び寸法の３面コーナーリフレクタを用いて構成したものとしてよい。
【００４６】
また、マイクロ波放射源４及び副反射鏡５ａの配置は、図９に示す円周上の配置に限定されるものではない。図５又は図７に示す如く、正奇数角形上に配置したものとしてもよい。
【００４７】
実施の形態４．
図１１及び図１２を参照して、マイクロ波放射源をいわゆる「アクティブフェーズドアレーアンテナ」で構成したマイクロ波加熱装置について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図中、４１はアレーアンテナ部である。アレーアンテナ部４１は、複数のアンテナ素子を配列してなるサブアレーを複数配列して構成されている。各々のサブアレーと図示しない給電部との間に、増幅器４２と移相器４３とが直列に接続されている。アレーアンテナ部４１、増幅器４２及び移相器４３によって、アクティブフェーズドアレーアンテナのマイクロ波放射源４ａが構成されている。
【００４９】
このようにして構成されたマイクロ波放射源４ａは、増幅器４２の増幅量を調整することで、対応するサブアレーが放射するマイクロ波の振幅が変化するものである。また、移相器４３の移相量を調整することで、対応するサブアレーが放射するマイクロ波の位相が変化するものである。
【００５０】
マイクロ波放射源４ａは、主反射鏡３と対向して反応炉１の周囲に設けられている。マイクロ波放射源４ａは、反応炉１を介して対峙する位置からずらした位置に他のマイクロ波放射源４ａを配置している。
【００５１】
このようにして構成されたマイクロ波加熱装置４００は、以下のように実施の形態１のマイクロ波加熱装置１００と同様に動作する。
すなわち、マイクロ波放射源４ａが放射したマイクロ波Ｉは、試料２１に照射される。試料２１で反射されたマイクロ波ＩＩは、副反射鏡５に入射する。副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩは、試料２１に再び照射される。
【００５２】
副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩが、試料２１に再び照射されることにより、マイクロ波ＩＩＩのエネルギーも試料２１の加熱に用いることができる。また、マイクロ波放射源４ａに戻るマイクロ波の電力は十分に小さくなっているため、マイクロ波放射源４ａの故障を防ぐことができる。
【００５３】
さらに、各々のサブアレーに対応した増幅器４２の増幅量及び移相器４３の移相量を調整することで、試料２１に照射されるマイクロ波Ｉの照射分布を制御することができる。
【００５４】
以上のように、この実施の形態４のマイクロ波加熱装置４００は、アクティブフェーズドアレーアンテナで構成したマイクロ波放射源４ａを有している。
この結果、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５で反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４ａの故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率良く用いることができる。
また、増幅器４２の増幅量及び移相器４３の移相量を調整することで、試料２１に照射されるマイクロ波Ｉの照射分布をフレキシブルに制御することができる。
【００５５】
なお、増幅器４２及び移相器４３は、各々のサブアレーと給電部間に代えて、各々のアンテナ素子と給電部間に接続したものとしてもよい。
【００５６】
また、マイクロ波放射源４ａ及び副反射鏡５の配置は、図１１に示す円周上の配置に限定されるものではない。図５又は図７に示す如く、正奇数角形上に配置したものとしてもよい。
【００５７】
また、副反射鏡５は、図８に示す３面コーナーリフレクタを用いて構成したものとしてもよい。
【００５８】
実施の形態５．
図１３及び図１４を参照して、反応炉の外部に加熱手段を設けたマイクロ波加熱装置について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
反応炉１の外部に、加熱手段７が設けられている。加熱手段７は、反応炉１に外部から熱を加えるものであり、例えば加熱装置又は燃焼装置で構成されている。
【００６０】
このようにして構成されたマイクロ波加熱装置５００は、以下のように実施の形態１のマイクロ波加熱装置１００と同様に動作する。
すなわち、マイクロ波放射源４が放射したマイクロ波Ｉは、試料２１に照射される。試料２１で反射されたマイクロ波ＩＩは、副反射鏡５に入射する。副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩは、試料２１に再び照射される。
【００６１】
副反射鏡５でマイクロ波ＩＩの入射方向と同じ方向に反射されたマイクロ波ＩＩＩが、試料２１に再び照射されることにより、マイクロ波ＩＩＩのエネルギーも試料２１の加熱に用いることができる。また、マイクロ波放射源４に戻るマイクロ波の電力は十分に小さくなっているため、マイクロ波放射源４の故障を防ぐことができる。
【００６２】
さらに、試料２１にマイクロ波Ｉ及びマイクロ波ＩＩＩを照射することに加えて、加熱手段７によって反応炉１に外部から加熱することで、反応炉１の内部の温度を上昇させて、試料２１の加熱反応の反応速度を速めることができる。
【００６３】
以上のように、この実施の形態５のマイクロ波加熱装置５００は、反応炉１の外部に加熱手段７を設けている。
この結果、試料２１で吸収されずに反射されたマイクロ波ＩＩを副反射鏡５で反射して試料２１に再び照射することで、マイクロ波放射源４の故障を防ぐとともに、マイクロ波のエネルギーを試料２１の加熱に効率良く用いることができる。
さらに、加熱手段７によって反応炉１に外部から加熱することで、反応炉１の内部の温度を上昇させて、試料２１を更に効率良く加熱することができる。
【００６４】
なお、加熱手段７は、反応炉１の内部の温度が十分に上昇するものであれば、任意の装置又は手段によって構成したものとしてよい。
【００６５】
また、マイクロ波放射源４及び副反射鏡５の配置は、図１３に示す円周上の配置に限定されるものではない。図５又は図７に示す如く、正奇数角形上に配置したものとしてもよい。
【００６６】
また、副反射鏡５は、図８に示す３面コーナーリフレクタを用いて構成したものとしてもよい。
【００６７】
また、マイクロ波放射源４は、アクティブフェーズドアレーアンテナを用いて構成したものとしてもよい。
【００６８】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  反応炉、２  試料台、３  主反射鏡、４，４ａ  マイクロ波放射源、５，５ａ  副反射鏡、７  加熱手段、１１  開口部、２１  試料、２２  載置面（試料載置面）、２３  中央部、４１  アレーアンテナ部、４２  増幅器、４３  移相器、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  平面鏡、１００，２００，３００，４００，５００  マイクロ波加熱装置。
【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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