石英管被选为微波发射率实验的主要容器，因为它们具有极低的介电损耗。这种物理特性确保容器不会吸收微波能量，从而防止其干扰目标样品的加热过程。此外，石英还具有独特的光学特性，便于进行复杂、同步的温度测量。
在微波加热实验中，容器必须是被动参与者。石英通过保持对微波场的惰性，同时充当选择性光学滤光片，使研究人员能够独立监测样品的内部热量和容器的表面温度，从而实现这一点。
最大化加热效率
低介电损耗的作用
为了在微波加热过程中准确测量发射率，能量必须完全集中在样品材料上。
石英在微波场中表现出极低的损耗。这意味着材料与电磁波没有显著相互作用。
由于管子不吸收能量，它不会自热。这确保了任何温度升高都是由样品驱动的，而不是由容器驱动的。
实现精确测量
独特红外特性
除了微波透明性之外，石英在处理红外（IR）光方面也具有独特的优势。
它根据红外波段显示出特定的透明和不透明特性。它对某些波长充当窗口，对其他波长充当墙壁。
同步双重监测
这种选择性的光学行为解决了热监测中的一个重大挑战。
通过利用在不同波长下运行的红外温度测量设备，研究人员可以利用这些波段。
一个传感器可以“透过”石英的透明波段，直接测量内部样品温度。
同时，另一个在不透明波段运行的传感器可以测量容器表面温度。这使得能够同时独立跟踪两个关键的热数据点。
理解权衡
设备兼容性
虽然石英提供了卓越的性能，但它给仪器仪表带来了复杂性。
您不能使用通用的红外温度计。要利用双重监测功能，您的测量设备必须针对石英特定的透射和不透明波段进行校准。
使用不兼容的传感器波长可能导致读取错误的表面（例如，当您打算读取样品温度时读取玻璃温度），从而导致数据错误。
为您的实验做出正确选择
为确保您的实验设置产生有效的发射率数据，请考虑您的具体测量目标：
- 如果您的主要重点是加热效率：依靠石英消除寄生加热，确保所有微波能量仅定向到您的目标材料。
- 如果您的主要重点是热剖面：确保您的红外传感器与石英的特定透射波段匹配，以准确区分样品温度和容器温度。
石英将样品容器从简单的容器转变为测量仪器的有源组件。
摘要表：
| 特性 | 对发射率测量的益处 |
|---|---|
| 低介电损耗 | 防止容器自热；确保能量集中在样品上。 |
| 微波透明性 | 消除寄生加热和对电磁场的干扰。 |
| 选择性红外透明性 | 允许红外传感器透过管子测量内部样品温度。 |
| 选择性红外不透明性 | 能够同时测量容器的表面温度。 |
| 热稳定性 | 在高温微波条件下保持结构完整性。 |
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