[发明专利]微波辐照腔、微波辐照系统及微波辐照和实时观测方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波辐照领域，具体地，涉及一种微波辐照腔、一种包括该微波辐照腔的微波辐照系统、以及一种利用该微波辐照系统对生物样品进行微波辐照和实时观测的方法，用于实现对生物样品的复合照射及实时观测。

背景技术

微波技术是近代科学技术发展的重大成就之一，微波辐照对生物体的健康危害和可能的不利影响已引起越来越多的重视，成为重要的研究领域。

微波是指频率为300MHz～300GHz，相应波长为1m～1mm的电磁波。该频段的电磁波，光子的能量不足以使生物大分子电离或DNA断裂，属于非电离辐射，其大部分波段的波长接近或大于生物体的尺寸，受微波共振、散射、衍射等性质的影响，生物体对微波的吸收与能量转换十分复杂，损伤规律和作用机制尚不明确，因此人们越来越重视微波的生物效应研究。

微波辐照腔是微波生物效应研究所用的设备。微波辐照腔具有一个腔体，其一端与信号源相连，另一端连接负载。使用时将生物样品放入腔体内，施加微波，试验后观察样品的生物学变化。

现有的微波辐照腔及微波辐照系统，只能提供封闭的辐射空间与固定的辐射方式。由于微波对实时观测分析仪器的强烈干扰，现有的微波辐照系统无法接入显微镜等实时观测分析仪器，不能实现对生物样品的实时观测分析。因此，只能在微波辐照结束后，再从微波辐照腔内取出样品，观察、分析样品的生物效应，这在时间上是滞后的，导致大量的瞬时、不可恢复性变化无法及时获取，不利于微波与生物早期相互作用过程和相应的生物效应机制的研究和探讨。

另外，现有的微波辐照腔的尺寸是固定的，因此只能与一个特定频率的微波信号相连。也就是说，微波信号源、辐照腔和负载都是固定且一一对应的，如果想改变微波信号的频率，就需要另外制作一个微波辐照腔，并配以不同的负载。这样就需要准备很多套设备。

而且，在进行复杂电磁环境下的生物效应研究时，由于缺乏微波复合照射装置，现在通常采用的方法是在时间上错开，先照射某一个频率的微波，再照射另外一个频率的微波，最后再观察样品的生物学变化，这在实验设计上是不严谨的，因为多路微波同时复合照射可能会比单路微波依次照射危害大得多。

因此，需要一种新的微波辐照腔以及微波辐照系统，以克服现有技术中的至少一个缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的微波辐照腔、一种包括该微波辐照腔的模块化的微波辐照系统、以及一种利用该微波辐照系统对生物样品进行微波辐照和实时观测的方法，该系统和方法能够直接接入激光扫描共聚焦显微镜等实时观测分析仪器，并进行多路不同频率微波的复合照射，从而解决现有微波辐照系统中存在的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种微波辐照腔，包括：壳体，其内部形成长方体形的空腔，所述壳体的两个端壁在中央位置处分别设有微波接收接口和微波吸收接口，所述壳体的顶壁在中央位置处设有第一开口，底壁在中央位置处设有第二开口；以及遮挡件，覆盖于所述壳体的第一开口处，所述遮挡件的中心开有通孔。

优选地，壳体的两个端壁上沿横向方向设有导轨，壳体的两个侧壁的与所述导轨对应的侧边位置处设有凹部，所述侧壁能够沿所述导轨滑动，从而改变空腔的截面积。

优选地，壳体的底壁上还设有带有塞子的第三开口，一旋转拨动机构能够通过所述第三开口伸入所述空腔中。

优选地，所述第一开口大于所述第二开口，并且所述通孔远小于所述第一开口。

优选地，遮挡件为片状，且通过螺钉固定于所述壳体的顶壁上。

优选地，壳体的顶壁上设有两个突出部，遮挡件的边缘设有延伸部，所述延伸部插入两个突出部之间，遮挡件通过穿过所述突出部和所述延伸部的销连接件枢转地连接于壳体的顶壁上，遮挡件的边缘处设有垂直于其平面的凸缘。

优选地，遮挡件的边缘处设有垂直于其平面的凸缘，壳体的顶壁上设有凹槽，所述凸缘插入于所述凹槽中。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括上述微波辐照腔的微波辐照系统，包括：一个或多个微波信号源，产生并发射微波信号；一个或多个功率放大器，与所述微波信号源连接，将所述微波信号源输出的微波信号进行调制放大；波导多工器，与所述功率放大器相连，将多路微波信号进行耦合；微波辐照腔，与所述波导多工器相连，所述波导多工器连接至所述微波辐照腔的微波接收接口；以及可变负载，所述微波辐照腔的微波吸收接口连接至所述可变负载，所述可变负载对从所述微波辐照腔出来的微波进行消耗吸收。