浅谈电磁辐射及其防护

浅谈电磁辐射及其防护 赵颖 (铁岭师范高等专科学校 理工学院，辽宁 铁岭 112000) 摘要:自然界中的电磁波在为人类所利用的同时对人们的生产生活也产生着一定程度的辐射危害。本文介绍了电磁波辐射的危害性及电磁屏蔽的原理，并理论联系实践，提出了电磁辐射防护的具体措施。 关键词:电磁辐射;危害性;电磁屏蔽 Discusses the electromagnetic radiation and the protection shallowly ZHAO ying (Liaoning Normal College, Tieling 112000) Abstract: In the nature electromagnetic wave while uses for the humanity is also having the certain extent radiation hazard to people's production life. This article introduced the electromagnetism wave radiation's hazardous nature and electromagnetic screen's principle, and the theory relation practice, proposed the electromagnetic radiation protection specific measures. Key words: electromagnetic radiation; harmfulness; electromagnetic shield 随着现代科学技术的发展，各种电子、电气设备为人们的日常生活以及社会建设提供了帮助。与此同时，电子、电气设备工作过程中产生的电磁辐射与干扰问题又制约着人们的生产和生活，导致人类生存空间的电磁环境日益恶化。目前，世界各国都加大了对电磁污染问题的研究，相继制定了有关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 与法规以控制和净化电磁环境。控制电磁辐射污染，常用的有效措施是电磁屏蔽。本文分析了电磁波的危害，并讨论了电磁屏蔽的原理及其措施。 1 电磁波的危害 1.1电磁波对人体的影响 我们的生活中已经少不了电器用品了，而家里的电风扇、吹风机、果汁机、微波炉等都会放出电磁波，且电磁波对人体有害。 电磁辐射对人体的主要影响是引起中枢神经系统的机能障碍和以交感神经疲乏、紧张为主的植物神经紧张失调。出现神经衰弱症候群，主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现有头痛，头晕，无力，记忆力减退，睡眠障碍(失眠，多梦或嗜睡)，白天打瞌睡，易激动，多汗，心悸，胸闷，脱发等，尤其是入睡困难，无力，多汗和记忆力减退更为突出。这些均说明大脑是抑制过程占优势，所以受害者除有上述症候群外，还表现有短时间记忆力减退，视觉运动反应时间明显延长，手脑协调动作差，表现对数字划记速度减慢，出现错误较多。 [1]研究表明，电磁辐射对人体的效应一般可分为热效应和非热效应。电磁辐射污染对人体影响的程度，与许多因素有关，场强越强，波长越短，对机体的影响就越严重。另外，工作现场的环境温度和湿度，也会直接关系到电磁辐射对人体的不良影响，温度越高，机体所表现出的症状越突出，湿度越大，越不利于散热，更不利于工作人员的身体健康。 1.2 电磁波对环境的影响 过量的电磁辐射不仅会对人体健康造成危害，还会影响人类赖以生存的自然环境，例如，严重的电磁污染会对植物产生不同程度的影响，造成植物无法正常生长、基因变异甚至死亡。 同样，电磁辐射也会对家畜、野生动物造成不良影响。 人类生存环境中的电磁辐射污染不要来自人为因素，越发达的国家和地区，电子和电气设备应用越广泛，电磁辐射污染的可能性就越大。特别是在城市中，通信天线、通信基站、广播电视发射塔等随处可见，成为电磁污染的主要源头。分析其原因，主要可归于以下几个方面。 (1)城市规模的扩大，使得原本处于郊区和人烟稀少处的大功率电磁发射台逐渐被新的居民生活区所包围; (2)通信技术的迅速发展，特别是移动通信网络的扩大，通信基站的数目急剧增多，造成电磁辐射环境污染; (3)城市交通运输的发展，使得城市无线电噪声增强; (4)高压电力输电线、高压电缆等进入市区，增加了城市的电磁辐射污染; (5)科教、工业、医疗用高频设备的不合理布局和使用，也会造成局部电磁辐射超标; (6)更多的家用电器进入家庭，也使家庭电磁环境不断恶化。 1.3 电磁波对设备的影响 现代科技愈来愈倾向于运用大规模和超大规模集成电路，电路元件密度极高，加之所用电流为微电流，以致信号功率与噪声功率相差无几，寄生辐射可能造成电子系统或电子设备的误动作或障碍。另一方面，现代无线通讯业的迅猛发展，各种发射塔使得空中电波拥挤不堪，严重影响了各方面的正常业务。从1996年9月份开始，北京首都机场1.30兆赫以上的航空通讯频率遭到无线寻呼台干扰的事件频频发生。1996年2月20日上午8时15分，航空对空频道受到严重干扰，10架飞机不得不在空中盘旋等待，致使出港的飞机不得不拉 [2]开5min~15min的飞行时间。同样的事件在全国其它地方也频频发生。在人们习惯上认为天高任鸟飞的地方，电磁波的干扰却给人们带来了极大的危害。 2 电磁屏蔽原理 屏蔽是抑制电磁干扰，实现电磁辐射防护的主要手段之一。所谓电磁屏蔽就是利用导电或导磁材料将电磁辐射限制在某一 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的空间范围内。其目的是采用屏蔽体包围电磁干扰源，抑制电磁干扰源对周围空间的接受器的干扰，或者采用屏蔽体包围接受器，以避免干扰源对其造成干扰。 许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。 3 电磁屏蔽的措施 防止或者减少电磁波侵入空间某些部位的措施。通常的办法是用金属网或者金属壳将产生电磁波的区域与需防止侵入的区域隔开。例如某些仪器或仪表常安装在金属箱中，又如 高电压实验室的墙壁内及室顶中常埋设有金属的屏蔽网，以防止或减少它所受到的干扰及它对其余区域的干扰。 常选择有较高的电导率和磁导率的导体作为屏蔽物的材料。因为高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属壳,屏蔽的效果愈好，但所费材料愈多。高导磁性的材料可以引导磁力线较多地通过这些材料，而减少被屏蔽区域中的磁力线。屏蔽物通常是接地的，以免积累电荷的影响。 电磁波向大块金属透入时将不断衰减，直到衰减为零。衰减的程度随着材料的电导率、磁导率及电磁波频率的增加而加大。屏蔽的要求较高时往往采用多层屏蔽。例如有时采用铸铁、坡莫合金、电解铜3种材料制成多层屏蔽，以满足导电、导磁等要求。 但是实现完全的屏蔽是很难办到的，因为被屏蔽的区域与其余区域之间往往仍需要有电路的连接，引线与引线、引线与外壳之间总存在着绝缘间隙，仍然为电磁波提供通道。即使对于完全封闭的金属壳，在频率极低的外部电磁场作用下，理论上内部的磁通密度并不为零。 [3]电磁场在导电介质中传播时，其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。从能量的观点看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因此，表现为场量振幅的减小。导体表面的场量最大，愈深入导体内部，场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。 电磁屏蔽是抑制干扰，增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段。合理地使用电磁屏蔽，可以抑制外来高频电磁波的干扰，也可以避免作为干扰源去影响其他设备。如在收音机中，用空芯铝壳罩在线圈外面，使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音。音频馈线用屏蔽线也是这个道理。示波管用铁皮包着，也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描。在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。 参考文献 [1] 刘顺华，刘军民等。《电磁波屏蔽及吸波材料》，化学工业出版社，2007年1月第1版. [2] 周军.“浅谈电磁污染”，农村电工，2006年第1期:48-48页 [3] 杨士元.《电磁屏蔽理论与实践》，国防工业出版社，2006-01-01