(57)【要約】【課題】反応物を均一に加熱することができるマイクロ波を使用した化学反応装置を提供する。【解決手段】第一の対向する壁面間の間隙が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である薄型の反応空間を有する薄型矩形反応器１０と、薄型矩形反応器１０に波長範囲１ｍ〜１ｍｍのマイクロ波を、前記反応空間内に流通される反応物に応じて前記マイクロ波の電気力線又は磁力線が前記薄型矩形反応器の第一の対向する壁面と平行又は垂直方向となるように供給する、平行に配置された複数の導波管を有するマイクロ波供給手段１２と、を備え、前記薄型矩形反応器が前記複数の導波管の内部を貫通し、前記薄型矩形反応器の幅方向に対する総電界強度又は総磁界強度が略均等となるように各導波管に発生するマイクロ波の定在波の位相が調整され配置されている、マイクロ波を使用した化学反応装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の対向する壁面間の間隙が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である薄型の反応空間を有する薄型矩形反応器と、
前記薄型矩形反応器に波長範囲１ｍ〜１ｍｍのマイクロ波を、前記反応空間内に流通される反応物に応じて前記マイクロ波の電気力線又は磁力線が前記薄型矩形反応器の第一の対向する壁面と平行又は垂直方向となるように供給する、平行に配置された複数の導波管を有するマイクロ波供給手段と、
を備え、
前記薄型矩形反応器が前記複数の導波管の内部を貫通し、前記薄型矩形反応器の幅方向に対する総電界強度又は総磁界強度が略均等となるように各導波管に発生するマイクロ波の定在波の位相が調整され配置されていることを特徴とする、マイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項２】
前記薄型矩形反応器の反応空間が幅０．５ｍ以上×奥行０．３ｍ以上×前記第一の対向する壁面間の間隙が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの直方体である、請求項１に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項３】
前記薄型矩形反応器に、反応物を１ｍｍ／ｓ以上の速度で流通させる、請求項１又は２に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項４】
さらに薄型矩形反応器に反応物を流通させるための反応物供給手段を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項５】
前記反応物供給手段がプランジャーポンプ、ローターリーポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ、ピエゾポンプを含む送液用ポンプ又は圧力をかけてマスフローコントロ−ラーを含む液量調整装置を経由して送液する圧送装置のいずれかである請求項４に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項６】
前記薄型矩形反応器が、反応物の流通方向に沿って複数に分割された加熱ゾーンを有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項７】
前記複数の導波管が、１００ｍｍ以上の間隔をおいて平行に配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【請求項８】
前記薄型矩形反応器の材質が、ガラス、石英、アルミナ、合成樹脂のいずれかである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を使用した化学反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波照射により化学反応を促進できることが従来からよく知られている。例えば、下記特許文献１には、カーボンナノチューブサンプルを、マイクロ波空洞内の第１のマイクロ波周波数の定在波の電場が最大となる位置で処理するカーボンナノチューブの処理方法が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、定在波を形成するシングルモードキャビティ内を貫通する細長チューブ状の流通管に溶液を流通させるとともに、上記流通管を電磁波強度が極大となる部分に位置するように配置して上記溶液にマイクロ波を集中して照射する装置が開示されている。
【０００４】
上記定在波を使用したマイクロ波照射では、一般に電磁界強度の強い場所と弱い場所の時間変化がないため、強い場所にマイクロ波の被加熱対象物質（反応物）を配置した反応器とする必要があり、非常に狭い範囲内にしかマイクロ波を照射することができなかった。このため、断面積を稼ぐために幅広にした反応器、複数本の管状リアクターを隣接して備えた反応器、又は複数の流路を隣接して持つマイクロリアクターを均一に加熱することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６３４９９８号公報
【特許文献２】特許第５３０００１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、反応物を均一に加熱することができるマイクロ波を使用した化学反応装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の実施態様を含む。
【０００８】
[１]第一の対向する壁面間の間隙が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である薄型の反応空間を有する薄型矩形反応器と、前記薄型矩形反応器に波長範囲１ｍ〜１ｍｍのマイクロ波を、前記反応空間内に流通される反応物に応じて前記マイクロ波の電気力線又は磁力線が前記薄型矩形反応器の第一の対向する壁面と平行又は垂直方向となるように供給する、平行に配置された複数の導波管を有するマイクロ波供給手段と、を備え、前記薄型矩形反応器が前記複数の導波管の内部を貫通し、前記薄型矩形反応器の幅方向に対する総電界強度又は総磁界強度が略均等となるように各導波管に発生するマイクロ波の定在波の位相が調整され配置されていることを特徴とする、マイクロ波を使用した化学反応装置。
【０００９】
[２]上記薄型矩形反応器の反応空間が、幅０．５ｍ以上×奥行０．３ｍ以上×前記第一の対向する壁面間の間隙が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの直方体である、[１]に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１０】
[３]上記薄型矩形反応器に、反応物を１ｍｍ／ｓ以上の速度で流通させる、[１]又は[２]に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１１】
[４]さらに薄型矩形反応器に反応物を流通させるための反応物供給手段を備える、[１]〜[３]のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１２】
[５]上記反応物供給手段がプランジャーポンプ、ローターリーポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ、ピエゾポンプを含む送液用ポンプ又は圧力をかけてマスフローコントロ−ラーを含む液量調整装置を経由して送液する圧送装置のいずれかである、[４]に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１３】
[６]上記薄型矩形反応器が、反応物の流通方向に沿って複数に分割された加熱ゾーンを有している、[１]〜[５]のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１４】
[７]上記複数の導波管が、１００ｍｍ以上の間隔をおいて平行に配置されている、[１]〜[６]のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【００１５】
[８]上記薄型矩形反応器の材質が、ガラス、石英、アルミナ、合成樹脂のいずれかである、[１]〜[７]のいずれか一項に記載のマイクロ波を使用した化学反応装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反応物を均一に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態にかかるマイクロ波を使用した反応装置の構成例を示す図である。
【図２】実施形態にかかるマイクロ波供給手段の構成例を示す図である。
【図３】実施形態にかかるマイクロ波供給手段のパルス制御の例を表す説明図である。
【図４】実施形態にかかるマイクロ波供給手段を構成する導波管の一例を示す説明図である。
【図５】実施形態にかかる導波管中に発生するマイクロ波の電磁界分布の説明図である。
【図６】実施形態にかかる薄型矩形反応器の加熱を均質にするための第一の方法の説明図である。
【図７】実施形態にかかる薄型矩形反応器の加熱を均質にするための第一の方法の他の例の説明図である。
【図８】実施形態にかかる薄型矩形反応器の加熱を均質にするための第二の方法の説明図である。
【図９】実施形態にかかる薄型矩形反応器の加熱を均質にするための第二の方法の他の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１９】
図１（ａ）、（ｂ）には、実施形態にかかるマイクロ波を使用した反応装置の構成例が示される。図１（ａ）において、反応装置は、薄型矩形反応器１０とマイクロ波供給手段１２とを備えている。図１（ａ）の例では、マイクロ波供給手段１２が４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを備えており、それらの内部を薄型矩形反応器１０が貫通する構成となっている。なお、導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄには、マイクロ波を発生、制御する装置等が備えられているが、図１の例では説明の便宜上省略している。また、図１（ａ）の例では、マイクロ波供給手段１２が４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを備えているが、導波管の数ｎは４つに限定されず、複数であれば任意の数（ｎは２以上の自然数）とすることができる。複数設ける導波管は、互いに平行に配置し、各々の導波管から発生するマイクロ波の干渉を避けるため、１００ｍｍ以上の間隔をおくのが好適である。
【００２０】
上記薄型矩形反応器１０は、その内部が空洞とされ、図１（ａ）の矢印Ａ方向に流動性を有する反応物（液体）が流通される。図１（ｂ）には、薄型矩形反応器１０の矢印Ａ方向すなわち反応物の流通方向に垂直な断面が示される。図１（ｂ）において、上記空洞は、一組（上下）の対向する壁面ｗ１、ｗ２と、壁面ｗ１とｗ２とを繋ぐ側壁（左右）ｗ３、ｗ４とで囲まれた直方体であり、上記断面が矩形に形成されている。この空洞は、一組の対向する壁面ｗ１、ｗ２間の間隙Ｄが０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲とされ、薄型の反応空間を構成する。また、上記壁面ｗ１、ｗ２は、幅０．５ｍ以上×奥行０．３ｍ以上のサイズとするのが好適である。幅については、薄型矩形反応器１０の間隙Ｄが小さい値であるために、十分な生産量を得るための単位時間当たりの流量を確保するためには０．５ｍ以上にすることが好ましい。奥行きについては、マイクロ波の導波管を複数配置するためにはある程度の値以上である必要がある。なお、薄型矩形反応器１０における反応物の流速は、１ｍｍ／ｓ以上の速度とするのが好適である。図示されていないが、薄型矩形反応器１０には反応物を流通させるための反応物供給手段を備える。反応物供給手段は特に限定されず、例えばプランジャーポンプ、ローターリーポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ、ピエゾポンプのような送液用ポンプを用いることもできるし、圧力をかけてマスフローコントロ−ラーのような液量調整装置を経由して送液する圧送装置を用いることもできる。
【００２１】
また、薄型矩形反応器１０の材質は、ガラス、石英、アルミナ、合成樹脂のようなマイクロ波の吸収が少ない材質を選ぶことが好適である。これらの１種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【００２２】
さらに、薄型矩形反応器１０の反応空間は、図１（ｂ）に示されるように、反応物の流通方向（矢印Ａ方向）に沿って隔壁Ｉｗにより複数に分割された加熱ゾーンを有することもできる。これにより、流体の流通方向に対しての横方向への拡散を抑えることが出来るので、複数の導波管を用いる際に、より均質に加熱することが出来る。
【００２３】
マイクロ波供給手段１２に含まれる４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、薄型矩形反応器１０にマイクロ波を供給する。薄型矩形反応器１０の幅方向での均一な加熱となるように制御する上では、複数の導波管の各々の導波管中に発生する定在波の波長を同じとするのが好適である。
【００２４】
図２には、マイクロ波供給手段１２の構成例が示される。図２において、マイクロ波供給手段１２は、導波管１４、マイクロ波源制御部１６、マイクロ波発生部１８、モニタ部２０、チューナ部２２及び可動短絡部２４を含んで構成されている。
【００２５】
マイクロ波源制御部１６は、連続的又は断続的にマイクロ波を照射させるようマイクロ波発生部１８を制御する。なお、マイクロ波の発生に関しては、反応熱量が高い等の理由により温度制御が難しいときには、必要に応じてパルス制御をしてもよい。この場合には、マイクロ波源制御部１６は、図３に例示するように、所定電力の電源をマイクロ波発生部１８に供給するオン期間動作（Ｉ）と、マイクロ波発生部１８への電源供給を遮断するオフ期間動作（Ｏ）とを予め定めたタイミングごとに交互に繰り返す。
【００２６】
本実施形態のある例では、このオン期間動作の期間長さｔｉ（秒）と、オフ期間動作の期間長さｔｏ（秒）との比（デューティー比）が１：１であり、周波数（１／（ｔｉ＋ｔｏ））が５０ｋＨｚであるが、この周波数やデューティー比、並びにマイクロ波発生部１８に供給する電力Ｐは、加熱の対象（反応物）等に応じて決定される。
【００２７】
マイクロ波発生部１８は、マイクロ波源制御部１６から電力が供給されると、導波管１４に供給するマイクロ波を発生する。ここでマイクロ波とは、波長範囲が１ｍ〜１ｍｍ（周波数が３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚ）の電磁波である。本実施形態では、このマイクロ波発生部１８は、導波管１４の長手方向端部に形成したアイリス部から、発生したマイクロ波を導波管１４内に導入する。
【００２８】
なお、マイクロ波発生部１８としては、必要に応じてマイクロ波の電界と磁界の振動方向を変更したマイクロ波発生部を使用することもできる。この場合には、電界と磁界の振動方向毎に、すなわちＴＥｎ０モード又はＴＭｎ０モード毎に専用の導波管１４を使用する。これにより、薄型矩形反応器１０の反応空間内に流通される反応物に応じて、マイクロ波の電気力線又は磁力線が薄型矩形反応器１０の上下の対向する壁面ｗ１、ｗ２と平行又は垂直方向となるようにして薄型矩形反応器１０にマイクロ波を供給することができる。
【００２９】
モニタ部２０は、マイクロ波発生部１８が発生したマイクロ波の入射電力と、可動短絡部２４の先端部２４ａからの反射電力とを測定し、その測定の結果を出力する。チューナ部２２は、加熱部を構成する導波管１４に上記マイクロ波が進入する際に可動短絡部２４の先端部２４ａにて発生する反射波と逆位相の電磁波を発生させて反射波を打ち消す。これにより反射波がマイクロ波発生部１８に戻ることが防止される。
【００３０】
マイクロ波供給手段１２を構成する導波管１４は、導波管１４内に配した薄型矩形反応器１０内を流通する反応物を、必要に応じてより効率的に共振構造を作るために導波管１４に設けられたアイリス部２６（図４参照）を通じて導入されるマイクロ波により加熱する。
【００３１】
可動短絡部２４は、導波管１４内を、その長手方向に移動可能に配されており、導波管１４内のマイクロ波を終端する。つまり、導波管１４内では、アイリス部２６から導入されたマイクロ波が、この可動短絡部２４の先端部２４ａの位置で反射して折り返す。そこでこの可動短絡部２４を適宜な位置に移動させれば、マイクロ波を定在波とすることができる。具体的にはモニタ部２０が測定して出力する反射電力が極力低くなるようにチューナ部２２を調節する（逆位相の電磁波を発生させる）とともに、反応管にダミーの流体を流し、ダミーの流体の温度上昇をモニターしながらマイクロ波の電界又は磁界のピーク位置が所望の位置になるように位置調整を行うために可動短絡部２４及びアイリス部２６を移動させ、定在波のピーク位置が所望の場所に形成されたと判断された位置で可動短絡部２４を固定すればよい。
【００３２】
本実施形態では、導波管１４内におけるマイクロ波の波長は、薄型矩形反応器１０の材質及びその中を流通する反応物により短縮が生じるので、定在波の条件はこれに応じて変化してしまう。そこで本実施形態では、モニタ部２０の反射電力を測定しつつ、定在波を維持するための最適な位置に可動短絡部２４（より詳しくはその先端部２４ａ）が配置される。
【００３３】
図４には、マイクロ波供給手段１２を構成する導波管１４の一例（ＴＥ１０モードの空洞共振器）が示される。図４において、導波管１４には、マイクロ波を受け入れる側に上記チューナ部２２が設けられている。また、マイクロ波の入口には、アイリス部２６が形成され、マイクロ波はこのアイリス部２６の開口から導波管１４に導入される。また、図４では、薄型矩形反応器１０が破線で示されている。図４中のマイクロ波Ｍｗの波は電界の曲線（波（振幅）の最高点（曲線の最上点）が電界最大点、最下点（曲線の最下限）が電界最小点）を示している。なお、上述したように、導波管１４をＴＭ１０モードとして動作させてもよい。
【００３４】
導波管１４のアイリス部２６と反対側の端部付近には、上記可動短絡部２４が設けられており、アイリス部２６と可動短絡部２４の先端部２４ａとの間に存在するマイクロ波Ｍｗの電界により薄型矩形反応器１０内を流通する反応物が加熱される。この電界の影響範囲はマイクロ波の周波数（波長）によって異なるが、例えば２．４５ＧＨｚ（約１４８ｍｍ）の場合は電界の最大点より＋／−１５ｍｍ程度の範囲である。なお、後述するように、反応物によってはマイクロ波の磁界により反応物を加熱する構成としてもよい。
【００３５】
上述したように、マイクロ波発生部１８は、導波管１４との組み合わせにより、電界と磁界の振動方向が変更されたマイクロ波を供給することができる。これにより、マイクロ波の電気力線又は磁力線の一方が上記薄型矩形反応器１０の壁面ｗ１、ｗ２を貫通し、他方が上記壁面ｗ１、ｗ２に平行な面内を通過するように制御できる。本実施形態では、加熱に使用する電気力線又は磁力線が上記壁面ｗ１、ｗ２に平行な面内を通過するようにマイクロ波発生部１８と導波管１４との組み合わせを選択する。この結果、反応物に応じて電界又は磁界を使用した適切な加熱方法を選択することができる。
【００３６】
アイリス部２６と可動短絡部２４の先端部２４ａとの間にマイクロ波Ｍｗの定在波を発生させるためには、アイリス部２６と先端部２４ａとの距離Ｌを、
Ｌ＝（２ｎ−１）λｇ／２
とする。ここでλｇはマイクロ波Ｍｗの導波管内における波長であり、ｎは自然数である。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、導波管１４中に発生するマイクロ波の電磁界分布の説明図が示される。図５（ａ）は、導波管１４の斜視図であり、図のｘ−ｙ平面に直交する方向（ｚ軸方向）に導波管１４が延在している。導波管１４にマイクロ波が供給されたときには、ｙ軸方向（ｘ−ｚ平面に直交する方向）に磁界が発生する。このときの磁界を表す磁力線が実線の矢印で表示されている。また、電界は磁界と直交するｘ軸方向に発生し、電気力線が破線の矢印で表示されている。
【００３８】
図５（ｂ）は、導波管１４のｙ−ｚ平面に平行な面での断面図である。図５（ｂ）では、マイクロ波の電気力線が白丸（○）と黒丸（●）で示されており、白丸が紙面の手前側から裏側に向かう向き、黒丸が紙面の裏側から手前側に向かう向きの電気力線である。また、磁力線は破線で示されている。
【００３９】
図５（ｂ）に示された例では、薄型矩形反応器１０が、一対の対向する壁面ｗ１、ｗ２をマイクロ波の電界方向（電気力線の方向）と実質的に平行に維持した状態で導波管１４中に配置されている。これにより、薄型矩形反応器１０内を流通する反応物に対して電界による誘電加熱を行うことができる。ここで、実質的に平行とは、薄型矩形反応器１０の上記一対の対向する壁面ｗ１、ｗ２とマイクロ波の電界方向とが平行又は電界の方向に対して５度以内の角度を維持した状態をいう。なお、上記５度以内の角度とは、上記壁面ｗ１、ｗ２に立てた法線と電界の向きとが８５度以上の角度をなしている状態をいう。また、薄型矩形反応器１０が配置される導波管１４中の位置は、マイクロ波の電界が最大となる点を含む位置、つまり電気力線が最も密となる領域を含む位置である。なお、電界の最大点では、磁界は最小となっている。
【００４０】
図５（ｃ）は、導波管１４のｘ−ｚ平面に平行な面での断面図である。図５（ｃ）では、マイクロ波の磁力線が白丸（○）と黒丸（●）で示されており、白丸が紙面の手前側から裏側に向かう向き、黒丸が紙面の裏側から手前側に向かう向きの磁力線である。
【００４１】
本実施形態のマイクロ波を使用した反応装置は以上の構成を有しており、マイクロ波源制御部１６が、マイクロ波発生部１８の発生するマイクロ波を連続照射、又はパルス制御して、導波管１４内に配した薄型矩形反応器１０にマイクロ波を供給する。
【００４２】
なお、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、ｙ軸方向（ｘ−ｚ平面に直交する方向）に磁界が発生、ｘ軸方向（ｙ−ｚ平面に直交する方向）に電界が発生する場合を例示しているが、上述したようにマイクロ波発生部１８と導波管１４との組み合わせを適宜選択することにより、ｘ軸方向（ｙ−ｚ平面に直交する方向）に磁界が発生、ｙ軸方向（ｘ−ｚ平面に直交する方向）に電界が発生する構成とすることもできる。薄型矩形反応器１０の一対の対向する壁面（上下）ｗ１、ｗ２をマイクロ波の磁界方向（磁力線の方向）と実質的に平行に維持した状態で導波管１４中に配置すれば、薄型矩形反応器１０内を流通する反応物に対して磁界による誘導加熱を行うことができる。なお、この場合薄型矩形反応器１０の一対の対向する壁面（上下）ｗ１、ｗ２がマイクロ波の電界方向（電気力線の方向）と実質的に垂直になる。そのため薄型矩形反応器１０内に流通させる反応物が導電体である場合、あるいは反応の進行に伴い導電性を発現するものである場合には、マイクロ波加熱時にスパークが発生する可能性があるので、この態様で実施する場合には絶縁性の反応物を使用することが好ましい。
【００４３】
以上に述べた導波管１４の内部に形成されるマイクロ波の定在波には、上述したように、電界と磁界に最大点と最小点が存在する。このため、１つの導波管１４で反応物を加熱する構成では、薄型矩形反応器１０の反応空間を大きくしていくと、加熱ムラが発生する。このため、図１に示されるように、導波管１４を複数配置する。
【００４４】
加熱を均質にする方法としては、奇数番目の導波管と偶数番目の導波管の位相を９０度ずらす方法（第一の方法）がある。より厳密にコントロールするにはｎ個の導波管を用いる場合に、１８０／ｎ度ずつ位相をずらす方法（第二の方法）がある。これにより、電界と磁界の最大点と最小点を分散することができ、加熱を均質にすることができる。
【００４５】
図６は、第一の方法の例であり、導波管１４を４つ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄ）設けた場合の定在波の位相の制御例が示される。図６の例では、図１に対応して４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄが図の上から順番に示されている。なお、説明の便宜上４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄが切り離されて描かれているが、図１（ａ）に示した通り、薄型矩形反応器１０により接続されて配置されている。導波管１４ａと１４ｃの位相が同一、導波管１４ｂと１４ｄの位相が同一であり、導波管１４ａ及び１４ｃの位相と、導波管１４ｂ及び１４ｄの位相とが９０度ずれるように各導波管が図の左右方向にずれて配置されている。
【００４６】
図７は、第一の方法の他の例である。図６と同様に、４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは薄型矩形反応器１０により接続されて配置されている。４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄでは、アイリス部２６と可動短絡部２４の先端部２４ａの位置を制御し、各導波管に生じる定在波の位相を制御している。これにより、導波管１４ａと１４ｃの位相が同一、導波管１４ｂと１４ｄの位相が同一であり、導波管１４ａ及び１４ｃの位相と、導波管１４ｂ及び１４ｄの位相とが９０度ずれている。
【００４７】
図８は、第二の方法の例である。図６と同様に、４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは薄型矩形反応器１０により接続されて配置されている。４つ（ｎ＝４）の導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは、各導波管に生じる定在波の位相が（１８０／４）度、すなわち４５度分ずつずれるように配置されている。具体的には、導波管１４ａに対して、導波管１４ｂでは定在波の位相の９０度分図の右にずれた位置に配置され、導波管１４ｃでは定在波の位相の４５度分図の右にずれた位置に配置され、導波管１４ｄでは定在波の位相の４５度分図の左にずれた位置に配置されている。
【００４８】
図９は、第二の方法の他の例である。図８と同様に、４つの導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄは薄型矩形反応器１０により接続されて配置されている。４つ（ｎ＝４）の導波管１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄでは、アイリス部２６と可動短絡部２４の先端部２４ａの位置を制御し、各導波管に生じる定在波の位相を制御している。これにより、各導波管に生じる定在波の位相が（１８０／４）度、すなわち４５度分ずつずれている。具体的には、導波管１４ａの位相に対して、導波管１４ｂの位相が定在波の位相の９０度分図の右にずれ、導波管１４ｃの位相が定在波の位相の４５度分図の右にずれ、導波管１４ｄの位相が定在波の位相の４５度分図の左にずれている。
【００４９】
以上の構成により、薄型矩形反応器１０の幅方向に対する総電界強度又は総磁界強度を略均等とすることができ、薄型矩形反応器１０に照射されるマイクロ波の強度の差を小さくすることができる。この結果、薄型矩形反応器１０の内部を流通する反応物に対してより均一にマイクロ波を照射することができ、均一な加熱を行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  薄型矩形反応器、１２  マイクロ波供給手段、１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  導波管、１６  マイクロ波源制御部、１８  マイクロ波発生部、２０  モニタ部、２２  チューナ部、２４  可動短絡部、２４ａ  先端部、２６  アイリス部。
【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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