[发明专利]射频处理设备和方法

说明书

在实施方式中，设备包括产生RF信号的射频(RF)发生器、第一和第二电极、以及在RF发生器和第一电极之间串联的阻抗匹配模块。RF发生器检测来自施加到电气地耦合在第一和第二电极之间的负载的RF信号的反射功率以改变负载的温度，RF信号被施加到负载直到反射功率达到特定值为止。

相关联申请的交叉引用

本申请要求2016年8月9日提交的美国临时专利申请No.62/372,612的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。

背景技术

本文提供的背景描述是为了大致介绍本公开的背景的目的。除非在本文中另有指示，在该章节中描述的材料对于在本申请中的权利要求并不是现有技术，且并不通过包括在该章节中而被承认为现有技术或现有技术的建议。

可根据材料的类型、期望的最终产品、材料的数量、能量约束、临时控制约束、成本约束等使用不同的技术来处理材料。例如，对于生物材料且特别是食品材料，处理可包括使用RF能量使食品材料被加热。虽然冰冻的食品材料可放置在较高温度的区域中(例如从冷冻库到冷藏库)以随着时间被动地变热，但这样的过程可能需要太长的时间段，最终产品可能是不均匀的和/或最终产品具有其它不希望有的特性。

相反，可使用例如射频(RF)加热技术来主动加热冷冻的食品材料。示例性RF加热技术可包括在高频率，例如13.56兆赫兹(MHz)到40.68MHz的频率下加热食品材料。然而，使用这样的高频率可能由于高频辐射的低穿透深度而导致在加热中的均匀度的缺乏。可使用在27MHz下操作的大真空管系统来实现另一示例性RF加热技术。在这样的系统中，真空管可包括具有可从27MHz偏离且也可从联邦通信委员会(FCC)频率需求偏离的频率范围的自由运行振荡器。真空管一投入运行，真空管的性能特性(例如功率特性)就也倾向于降低，真空管寿命平均持续仅仅两年。这样的真空管系统也可在几千伏下操作，这引起对附近人员的安全关注，特别是因为这些系统在水或湿气可能存在于的环境中操作。在其它示例性RF加热技术中，直流(DC)到RF功率效率可能是50％或更小。

因此，处理人员安全关注、在最终产品的状态中的均匀度、功率效率、处理控制、紧凑系统尺寸、较低能量需求、系统鲁棒性、较低成本、系统可调整性和/或诸如此类中的一个或多个的处理技术可能是有益的。

发明内容

这个概述被提供来介绍下面在详细描述中进一步描述的以简化形式的一系列概念。这个概述并不意欲识别所主张的主题的关键特征，也不意欲用作在确定所主张的主题的范围时的帮助。

在一些实施方式中，系统包括多个射频(RF)发生器；多个阻抗匹配模块；多个电极板，多个阻抗匹配模块中的第一和第二阻抗匹配模块电气地耦合在多个RF发生器中的相应的第一和第二RF发生器与多个电极板中的相应的第一和第二电极板之间；以及包括接地电极的输送机。当在起始温度下的负载被放置在输送机上时，系统使用由多个RF发生器产生的RF信号来使负载在不同于起始温度的最终温度下，其中输送机将负载定位成在第一时间段期间电气地耦合到第一电极板，且第一阻抗匹配模块与在起始温度和最终温度之间的第一温度范围相关联，以及其中输送机将负载定位成在第二时间段期间电气地耦合到第二电极板，且第二阻抗匹配模块与在起始温度和最终温度之间的不同于第一温度范围的第二温度范围相关联。