【影响世界的专利】微波炉

  微波炉是利用微波能量烹调食品的炉具。美国马里兰的国立电子博物馆的展台介绍，它涉及雷达核心部件磁控管的新应用，其发明人是美国人珀西?斯潘塞（Percy Spencer）博士，并为此于1945年申请了世界上第一份有关微波炉的专利。

  当时斯潘塞在雷氏恩（Raytheon）公司工作。在第二次世界大战开始时，该公司是一个生产军用电子科技类产品的小工厂。当英国发明磁控管时，公司难以对该产品做改进，就邀请了英国专家。斯潘塞热情参加其间，并告诉英国专家，他们制造磁控管的方法笨拙而不实用，提出了简化生产的基本工艺和改进性能的具体建议，建议被采纳后，既提高了产品质量，又提高了生产效率。到二次大战末，该公司已发展壮大，所生产的磁控管占市场占有率的80%。

  1945年，有一天，斯潘塞路过试验中开启的磁控管，异常出现了，他发现他口袋里的巧克力和花生糖变成粘粘糊糊的了。他认为这不是体温所致，而是磁控管产生的微波加热而致。他拿一袋玉米粒放在磁控管前，玉米花爆得实验室到处都是。第二天，他把一个生鸡蛋放在边上有一个缺口的水锅里，并放在磁控管的前面。一个心急的同事急于在缺口处看，瞬间鸡蛋炸裂开，有的崩到了他的脸上。通常的烹调加热是通过对流由外向里进行；而微波炉加热是使食物中的水分子等极性分子吸收能量，搅动摩擦而产生，所以里面蛋黄蛋清比外面的蛋壳热得快，发生鸡蛋的炸开。由此，斯潘塞形成了微波炉的发明构思，并于1945年10月8日申请了美国专利，并于1950年1月24日授予专利权，专利号为US2495429。

  该专利的发明名称为《烹调食物的方法》。专利揭示该方法的步骤为：产生电磁波谱微波区域的电磁波能量；将所说的波能集中、导向有限的空间区域；将要烹调的食物暴露在所产生的能量下，经过一段时间的烹调将食物烹调成预定的结果。该发明还结合附图例举了一个实施该方法的专用装置的方框图。（10）和（11）为磁控管型电子放电设备，包括一个由诸如铜等导电性材料制造成的外壳（12），外壳内径向置有多个阳极扇页（13），它们与外壳（12）部分一起形成腔谐振器；每个外壳（12）的中心设置高发射电子阴极元件（14），以便于提高温度和将热离子发射达到足够高的水平；每个这样产生的电振荡波长尺寸要与所烹调的食物的平均尺寸相适应，例如10cm级的或更小。电子放电设备（10）是在阴极和阳极元件之间电子路径横截方向建立稳定磁场。电子放电设备（10）和（11）的导电外壳（12）分别通过导线）的次级线）的相应端相连，变压器（18）的初级线）和（21）相互连接，并通过导体（22）与变压器（18）的次级线圈的中心抽头相连接。这样，电子放电设备（10）和（11）形成了推挽作业，所述的设备提供超高频能量，中空波导（23）通过共轴输送管线）分别连接相应的振荡器。紧接波导（23）的出口端设有一个合适的承载需烹调食物的横向移动的输送系统（28），它使该食物暴露在所说波导发生的能量中，其输送的操作取决于被烹调食物的具体属性所需烹调时间。

  申请专利后不到2年，雷氏恩公司研制成世界上第一台微波炉，称为雷达炉（Radarange），高2米，售价3000美元。这样的售价，只能卖给餐饮单位、医院和军营等进行有规模的烹调。通过改进，1967年，公司推出了小型化和售价495美元的产品。世界上很多公司也投入了微波炉的生产和改进，当然像现在这样普及成家庭常用电气设备是八十年代以后的事了。

  发明人斯潘塞（1894-1970）是自强自立、坚忍不拔、刻苦勤奋的典范。他自学成才，有敏锐的洞察力、好奇心和想象力，努力挖掘自身潜力，做事专注，不断产生发明的灵感。他生于美国马里兰州的Howland，出生后才18个月，父亲去世，他母亲很快将他交给他的叔叔和婶婶；但是，他年仅七岁时叔叔又去世了。随后，他离开了小学去挣钱供养自己和婶婶。12岁那年，斯潘塞开始在纺织线轴工厂工作，每天从日出到日落，直到16岁。那时，他听到有的纸厂已使用电了，懂电的人又很少，他自学电学有关知识，成功成为一名安装电工。18岁那年，他参加美国海军，开始对无线通讯产生强烈兴趣，自学了三角学、微积分、化学、物理、冶金学以及其他相关学科，使自己从无线电操作员变成了无线年，斯潘塞在美国国防部承包商雷氏恩公司工作时，已成为雷达管设计领域世界领先专家之一，成为功率管部门的领导。由于他的学术和专业水平，他帮助公司赢得了为麻省理工大学辐射实验室研发和制造实战雷达设备的政府合同。当时，正处大战期间，磁控管已成为产生无线电微波信号的雷达核心构件，雷达成为继曼哈顿项目之后的第二优先项目，对盟国很重要。通过斯潘塞的努力，不停地改进革新改进，雷氏恩公司的磁控管产量由每天17个发展到每天生产2600个。由此，他获得了美国海军的杰出公共服务奖。他一生获得200多项专利。他成为雷氏恩公司高级副总裁与董事会高级成员，无线电工程师学会会员，美国艺术和科学院院士，以及被美国马萨诸塞州大学授予荣誉博士。（陈仲华）

  Percy Spencer（1894.7.9-1970.9.8），出生于美国马里兰州，发明家，微波炉的发明者，于1945年申请了世界上第一份有关微波炉的专利。他一生获得200多项专利，曾是雷氏恩公司高级副总裁与董事会高级成员，无线电工程师学会会员，美国艺术和科学院院士，被美国马萨诸塞州大学授予荣誉博士 。

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