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文檔簡介

1、北京中大華遠認證中心 內(nèi)部培訓叫教材第二章 污染物控制技術(shù)5 電磁輻射污染控制技術(shù)5.1 電場基礎(chǔ)知識 25.1.1 靜電場25.1.2 磁場35.1.3 磁場與電磁輻射45.2 電磁輻射的危害65.2.1 電磁輻射對人體的危害65.2.2 電磁波對電子設(shè)備的干擾75.2.3 電磁波對無線電通信的干擾85.2.4 電磁輻射的引燃引爆95.2.5 電磁泄密及暴露95.3 電磁輻射的防護 105.3.1 電磁輻射防護原理與技術(shù) 105.3.2 電磁輻射抑制材料 135.3.3 電磁輻射防護產(chǎn)品 165 電磁輻射污染控制技術(shù)5.1 電磁基礎(chǔ)知識5.1.1 靜電場電場是一種特殊物質(zhì),它有以下表現(xiàn):(1

2、)電場是客觀存在的并占有一定的空間,處于電場內(nèi)的電荷會受到力的作用。(2)電場是可以運動的,電場與磁場相互變化就形成了電磁場,電場具有質(zhì)量和動量,電場的傳播速度為光速。(3)電場具有能量,能量的大小和電場的強弱有關(guān)。當電場強度為E時,其電場能力體密度為:=E2/8(為介電常數(shù))。靜止電荷所形成的電場叫靜電場,靜電場是靜電學的主要研究內(nèi)容。描述電場的主要物理量是電場強度和電勢。5.1.1.1 電場強度所有的物體都是由大量獨立帶正電、負電或中性電的微小粒子組成的。粒子不斷運動,并且在周圍包圍著以一定速度傳播的電磁場。從本質(zhì)上說,帶電粒子及其電磁場是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)。兩個電荷之間的相互作用并不是電

3、荷之間的直接作用,而是一個電荷的電場對加一個電荷所發(fā)生的作用,也就是說在電荷周圍的空間里,總是有電力在發(fā)生作用。因此,電場這個概念可以簡單定義為:有電力作用存在的空間。設(shè)有一個靜止電荷Q,其周圍存在著一個電場。為了描述場中各點電場的強弱和方向,設(shè)想將一個檢驗電荷放在電場中,利用檢驗電荷在場中各點受力的大小和方向來決定該點電場的強弱和方向。設(shè)檢驗電荷所帶電荷為q,并作以下兩點假設(shè):攜帶q的物體很小,把它放到電場中時只占據(jù)非常小的空間,可以認為是一個點;q所帶的電量也非常小,當把它放在電場中時,不改變該電場的性質(zhì)。滿足這兩個條件的檢驗電荷q才能夠真正地實現(xiàn)測定場中各點電場的強弱和方向。電場強度是從

4、力的角度去描述電場性質(zhì)的物理量。如果取一單位正電荷作為檢驗電荷放在電場中的某固定點,則檢驗電荷所受力F的大小就代表電場強度E的大小,力的方向就代表電場強度的方向。所以,電場中某點的電場強度E在數(shù)值上等于單位正電荷在該點所受的力F,方向就是單位正電荷受力的方向。電場強度的定義式為:E=F/q電場強度形成電場的電荷Q所決定,而與檢驗電荷q無關(guān)。電場強度的大小和方向,不因檢驗電荷的引入而產(chǎn)生任何改變。只要Q不變,電場中各點的電場強度就不會改變。因此電場強度是反映電場性質(zhì)的重要物理量,也是靜電場中一個最基本、最重要的概念。5.1.1.2 電勢在電場中的某固定點放有電荷時,該電荷就具有電勢能。同一電荷在

5、電場中的不同點,其電勢能也不相同。對于電場中的同一點,盡管由于電荷電量的不同而有不同的電勢能,但是其電勢能與其電量的比值卻是不變的,即:U=W/q,式中,U為電勢(或稱電位);W為電勢能。電勢是反映電場性質(zhì)的物理量,它是屬于電場中某一點的物理量,而不是屬于電場中電荷的。電場中某點的電勢,在數(shù)值上等于單位正電荷在該點的電勢能,電勢是標量,它有大小和正負之分,但沒有方向。另外,電勢的大小是相對的,它和電勢零點的選擇有關(guān)。在進行理論研究時,經(jīng)常選取距離產(chǎn)生電場的電荷為無限遠的點電勢為零。由上式可以很清楚地得出,正電荷所形成的電場中各點,其電勢都是正值;負電荷所形成的電場中各點,其電勢都是負值。在生產(chǎn)

6、、科學研究和日常生活中經(jīng)常使用所謂“地線”和儀器、電機等的外殼接地,這就是在實際應用中選地球為電勢的零點。人站在地球上,人的電勢也是零點。電場中的電勢大小沒有絕對的數(shù)值。雖然電勢的物理概念很重要,但電場中某一點的電勢并不太重要,更重要的是電場中某兩點的電勢差。可以證明,電勢的零點可任意選擇,盡管電場中每一點的電勢大小不同,但場中任意兩點的電勢差卻是不變的,當然電勢差的重要性絕不僅僅表現(xiàn)在其數(shù)值不變上,更重要的是它和電場有著密切的聯(lián)系。5.1.2 磁場1785年法國著名的物理學家?guī)靵霾扇⊙芯快o電場中電荷之間有相互作用的類似辦法,從假想存在“磁荷”的概念出發(fā),確定了磁力的相互作用規(guī)律。19世紀20

7、年代末,丹麥物理學家奧斯特通過實驗證實了電流的周圍存在著磁場。下面對磁場涉及的幾個基本概念進行簡要介紹。5.1.2.1 磁力線磁極之間有相互作用,即同性相斥、異性相吸。對于磁場,可以引入磁力線來形象地描繪其性質(zhì)。設(shè)想將小磁針分別放在手形永久磁鐵和通電直導線所形成的磁場中,小磁針在磁場中各點 N極所指的方同不同。這說明磁場是具有方向性的。小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向。這樣可以在磁場中引入一系列的力線,力線上每一點的切線方向代表該點磁場的方向,這樣規(guī)定的力線叫磁力線。磁力線和電力線區(qū)別是:電力線是從正電荷始到負電荷終,而磁力線是一系列的閉合曲線。應當指出,在磁場里的任一點處,磁場只有一個

8、方向,所以磁力線永遠不可能相交,同時通過磁場中的一點只能而且必能做出一條磁力線。5.1.2.2 磁感應強度為了定量地描述磁場的強弱,利用通電導線試驗線圈在磁場中受力的情況來測定磁場某點的性質(zhì),即該點磁場的方向和強弱。所謂試驗線圈是指通電、閉合的平面線圈,線圈的尺寸大小比線圈到磁體(或產(chǎn)生磁場的通電導體)之間的距離要小得多,使得在線圈所處的磁場大小近似相等,方向基本相同。當把試驗線圈放置在磁場中某一點時,假設(shè)其懸線的扭力矩大小為零,磁場對線圈平面具有一定的取向作用,當線圈處于靜止狀態(tài)時,其平面的法線方向就是磁場的方向。既然磁場對線圈平面具有取向作用,這說明它一定是受到了磁力矩的作用。如果線圈懸線

9、的扭力矩不為零,則線圈在磁場中靜止時,其扭力矩一定等于磁力矩,只要測出扭力矩就可以知道磁力矩。當線圈的法線方向和磁場方向垂直時,線圈所受的磁力矩最大。實驗表明,在磁場中的固定點,最大磁力矩M和線圈的電流強度I成正比,也和線圈的面積S成正比。通常把線圈的電流強度I和其面積S的積叫做磁線圈的磁矩,以Pm表示,即PmIS。如果線圈的電流強度I不變,把線圈放置在磁場中的不同點時,一般說來,線圈所受的最大磁力矩是不同的。這就說明磁場中各不同點磁場的強弱一般來說也是不同的。實驗還發(fā)現(xiàn),在磁場中的任一固定點,線圈的最大磁力矩M和線圈磁矩Pm的比值是不隨線圈磁矩P變化的,這個比值只取決于線圈所在磁場的位置。即

10、B=M/Pm,式中,B為磁感應強度,是和磁場中某固定點磁場性質(zhì)有關(guān)的物理量。磁感應強度是描述磁場某點性質(zhì)的物理量,它在數(shù)值上等于具有單位磁力矩的線圈在該點所受的最大磁力矩,它的方向就是線圈在平衡位置時的線圈法線方向。磁場中某一點的磁體或通電導線的受力情況,完全取決于該點磁感應強度的大小和方向。只要有磁場存在,磁場中各點就有磁感應強度存在,它的大小和方向不因放在磁場中美某點的磁體或通電導體的存在而改變,只取決于產(chǎn)生磁場的那些磁體或通電導體。因此,磁感應強度是反映磁場強弱的重要物理量。磁感應強度的單位為特斯拉(T)。5.1.2.3 磁通量為了使磁力線不但能夠表示磁場的方向,而且能描述定量的磁場的強

11、弱,通常對磁力線的密度作如下規(guī)定:通過垂直于磁場方向單體面積上磁力線的條數(shù)代表該點磁感應強度的大小。這樣用磁力線的疏密就可以反映出磁場的強弱。通過一個給定面的磁力線條數(shù)叫做通過該面的磁通量,用符號表示。如果磁感應強度B與該面垂直,則B=/S。式中,S是該面的面積。磁通量的單位為Wb。即磁感應強度為1T,通過垂直磁場方向上lm2的截面積的磁通量為1 Wb。5.1.3 磁場與電磁輻射 5.1.3.1 電磁場對于任何交流電路,其周圍空間都會存在著交變電磁場,該電磁場的頻率與交流電的頻率是相同的。交變電場與交變磁場相互作用,它們互相垂直并且與自己的運動方向垂直。這種電場與磁場的總和,就是我們通常所說的

12、電磁場。5.1.3.2 電磁輻射(1)電磁輻射的概念。電磁能量是大自然中物質(zhì)存在的一種基本物理量。交流電在其周圍形成交變的電場,交變的電場又產(chǎn)生交變的磁場,交變的磁場又產(chǎn)生交變的電場,這種交變的電場與交變的磁場相互垂直,以源為中心向周圍空間交替的產(chǎn)生并以一定速度傳播,稱之為電磁輻射。電磁輻射又稱電磁波,是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動,其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面,有效地傳遞能量和動量。電場與磁場都遵守疊加原理。因為電場和磁場都是矢量場,所有的電場矢量和磁場矢量都適合做矢量加和運算。例如,一個行進電磁波,入射于一個介質(zhì),會引起介質(zhì)內(nèi)的電子振蕩,使得它們自己也發(fā)射

13、電磁波。這會與入射波發(fā)生干涉,因而造成折射或衍射等現(xiàn)象。當電磁波從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時,如果兩種介質(zhì)的折射率不相同,則會產(chǎn)生折射現(xiàn)象,電磁波的方向和速度會就改變。假設(shè)由很多不同頻率的電磁波組成的光波,從空氣射入棱鏡,因為棱鏡內(nèi)材料的折射率與電磁波的頻率有關(guān),會產(chǎn)生色散現(xiàn)象:光波會色散成一組可觀察到的電磁波譜。 電磁波同時具有波動性質(zhì)和粒子性質(zhì),即具有波粒二象性。電磁輻射可以按照頻率分類,從低頻率到高頻率,包括有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射波長大約在400800nm之間,稱為可見光。只要是自身溫度大于絕對零度的物體,都可以發(fā)射電磁輻射

14、,而世界上并不存在溫度低于或等于絕對零度的物體,因此人們周邊所有的物體每時每刻都在釋放著電磁波。不過,只有處于可見頻域以內(nèi)的電磁波,才是可以被人們?nèi)庋鬯吹降摹k姶挪ú恍枰揽拷橘|(zhì)傳播,各種電磁波在真空中的傳播速度固定為光速。 (2)電磁輻射的分類。按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個波段的波長由長至短依次排列的話,它們是工頻電磁波(60005000m)、無線電波(3000m0.3mm)、紅外線(0.3mm0.75 m)、可見光(0.70.4m)、紫外線(0.4m10nm)、X射線(100.1nm)、射線(0.10.001 nm)及高能射線(小于0.001nm)。

15、以無線電的波長最長,宇宙射線的波長最短。對生活環(huán)境有影響的電磁污染分為天然電磁輻射和人為電磁輻射兩種。大自然引起的如雷、電之類的電磁輻射屬于天然電磁輻射,而人為電磁輻射污染則主要包括脈沖放電、工頻交變磁場、微波和射頻電磁輻射等。A.天然電磁污染源:大氣與空電雜波:大氣中自然現(xiàn)象引起火花放電而輻射的電磁波。如雷電定。在大氣中如能形成滿足電荷分離和儲存的條件,如低氣壓、臺風、風雪、火山噴煙、黃沙等均可引起射電干雜波。太陽雜波:太陽黑子活動與黑體輻射,即磁暴。 宇宙電磁雜波:產(chǎn)生于宇宙空間電子的自由移動,銀河系恒星爆炸,宇宙射線等。B.人工電磁污染源:市區(qū)內(nèi)的廣播電視發(fā)射塔。城市高層樓頂?shù)囊苿油ㄐ呕?/p>

16、地站。城區(qū)周圍的衛(wèi)星地球站。逐步向城市中心區(qū)逼近的超高壓輸電線和變電站。城區(qū)大量增加的工業(yè)、科研、醫(yī)療高頻設(shè)備。發(fā)展迅速的個人通信工具移動電話。種繁多的家用電器進人家庭。5.2 電磁輻射的危害5.2.1 電磁輻射對人體的危害5.2.1.1 危害經(jīng)實驗研究和調(diào)查觀察結(jié)果表明,電磁輻射對健康的危害是多方面且極其復雜的,主要表現(xiàn)如下:(1)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害。神經(jīng)系統(tǒng)對電磁輻射的作用很敏感,受其低強度反復作用后,中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能發(fā)生改變,出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥狀,主要表現(xiàn)頭痛頭暈、疲勞無力、記憶力減退、睡眠障礙(失眠、多夢或嗜睡)、白天打瞌睡、易激動、多汗、心悸、胸悶、抑郁、記憶力減退等癥狀。(2)對機體

17、免疫功能的危害。使身體抵抗力下降。此外受電磁輻射長期作用的人,其抗體形成受到明顯抑制,進而造成機體抵抗力下降。(3)對心血管系統(tǒng)的影響。受電磁輻射作用的人,常發(fā)生血液動力學失調(diào),血管通透性和張力降低。主要表現(xiàn)為心悸、失眠,部分女性經(jīng)期紊亂、心動過緩、心搏血量減少、心律不齊、白細胞減少、免疫功能下降等。裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環(huán)境中,會影響心臟起搏器的正常使用。(4)對血液系統(tǒng)的影響。在電磁輻射的作用下,周圍血象可出現(xiàn)白血球不穩(wěn)定。此外,當無線電波和放射線同時作用于人體時,對血液系統(tǒng)的作用較無線電波和放射線單獨作用可產(chǎn)生更明顯的傷害。(5)對生殖系統(tǒng)和遺傳的影響。高強度的電磁輻射可以

18、產(chǎn)生遺傳效應,使睪丸染色體出現(xiàn)畸變和有絲分裂異常。長期接觸超短波發(fā)生器的人,由于睪丸的血液循環(huán)不良,對電盟輻射非常敏感,精子生成受到抑制而影響生育。女性出現(xiàn)月經(jīng)周期紊亂,卵細胞出現(xiàn)變性,破壞排卵過程,而使女性失去生育能力。電磁輻射是造成孕婦流產(chǎn)、不育、畸胎等病變的誘發(fā)因素。(6)對視覺系統(tǒng)的影響。過高的電磁污染會導致視力下降和引起白內(nèi)障等。長期低強度電磁輻射的作用,可促使視覺疲勞,眼感到不舒適和眼睛干燥等現(xiàn)象。(7)電磁輻射的致癌作用。一些微波生物學家的實驗表明,電磁輻射會促使人體內(nèi)的微粒細胞染色體發(fā)生突變和有絲分裂異常,而使某些組織出現(xiàn)病理性增生過程,使正常細胞更為癌細胞。除上述的健康危害外

19、,電磁輻射還對人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)、物質(zhì)代謝、組織器官的形態(tài)改變產(chǎn)生不良影響。5.2.1.2 影響因素(1) 場強。場強愈大,對機體的影響愈嚴重。(2)頻率。長波對人體的影響較弱。隨著波長的縮短,對人體的影響加重。微波作用最突出。(3)作用時間與作用周期。作用時間愈長,即受暴露的時間愈長,對人體的影響程度一般愈嚴重。對作用周期來說,一般認為,作用周期愈短,影響也愈嚴重。(4)與輻射源的距離。輻射強度隨著與輻射源距離的加大而迅速遞減,對機體的影響也迅速減弱。(5)振蕩性質(zhì)。脈沖波對機體的不良影響,比連續(xù)波嚴重。(6)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境溫度和濕度。溫度越高,癥狀愈越出;濕度越大,越不利于散熱,危害也越大。(

20、7)作業(yè)人員的年齡和性別。初步認為,女性工作人員對射頻輻射的刺激敏感性最大,其次是少年兒童。對于年齡,目前尚未發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西,有待今后繼續(xù)研究。5.2.1.3 輻射大小的衡量。電磁輻射的大小通常用比吸收率(SAR)來衡量。比吸收率SAR的定義為,每1kg人體組織所吸收的電磁功率(W/kg),用來度量電磁輻射在生物體單位組織中所感應的電場。SAR與許多因素有關(guān),比如與電磁波的波長、頻率,生物體的固有頻率,生物組織中的含水量、磁導率、電容率、電導率的大小等諸多因素有關(guān)。由于人體結(jié)構(gòu)復雜,而且各部分器官組織的電磁參數(shù)(磁導率、電容率、電導率)是不同的,所以很難計算出人體接受電磁輻射的量值,只能計算

21、一個大致的范圍。當輻射頻率與生物體或某些器官(眼睛、大腦等)的固有頻率諧振時,吸收最強,稱為諧振吸收。5.2.2 電磁波對電子設(shè)備的干擾電磁干擾是指任何在電磁場伴隨著電壓、電流的作用而產(chǎn)生會降低某個裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能,或可能對生物或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響的電磁現(xiàn)象。電磁干擾包括傳導型(低頻)電磁干擾、輻射型(高頻)電磁干擾、靜電放電或雷電引起的電磁干擾。許多正常工作的電子、電氣設(shè)備所發(fā)生的電磁波能使鄰近的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾、性能下降乃至無法正常工作,甚至造成事故和設(shè)備損壞。目前,許多電子設(shè)備的內(nèi)部基本電路都工作在低壓狀態(tài),如電視機的調(diào)諧器、視頻放大器、計算機主板、CPU等,特別是隨著半導體技

22、術(shù)的發(fā)展,集成電路工作電壓越來越低,很容易受到電磁波的輻射干擾,安全性和可靠性都受到威脅。其主要影響有如下幾個方面:5.2.2.1 降低技術(shù)性能指標(1)話音系統(tǒng)。無線和有線電話,受到電磁干擾會使信號發(fā)生畸變失真。嚴重時可完全被電磁干擾淹沒。電磁干擾越強,信號與噪聲強度比越小,語言清晰度越差。(2)圖像顯示系統(tǒng)。雷達顯示器、傳真、電視、圖示和字母數(shù)字讀出器等圖像顯示系統(tǒng),在電磁干擾作用下會變得模糊并出現(xiàn)差錯。輕微干擾也會使圖像質(zhì)量變差、清晰度變低和誤差變大。出現(xiàn)嚴重干擾時則根本無法判讀和觀看。(3)數(shù)字系統(tǒng)。電磁干擾使數(shù)字系統(tǒng)誤碼率增大,數(shù)字電路中發(fā)生誤傳數(shù)據(jù)或地址,造成邏輯紊亂、計算程序錯誤

23、或數(shù)據(jù)丟失,降低了信息的可信性,嚴重時引起保護延時、誤動、拒動或裝置死機等。(4)指針式儀表系統(tǒng)。惡劣的電磁環(huán)境中或信息技術(shù)設(shè)備之間的相互干擾,會導致指針式儀器儀表運轉(zhuǎn)失靈。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小與頻率有關(guān)。這種干擾可使設(shè)備莫名誤動作。(5)控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)受到電磁干擾時,可能出現(xiàn)失控或誤控,降低控制系統(tǒng)的可信性和有效性并危及安全??刂葡到y(tǒng)中除靈敏電子設(shè)備、裝置和電路對電磁干擾敏感外,靈敏電機、電器(如低壓電磁開關(guān)、繼電器、微型電機等)也對電磁干擾十分敏感器。5.2.2.2 電磁兼容性故障電磁干擾降低系統(tǒng)(設(shè)備)技術(shù)性能指標的現(xiàn)象極為普遍。日常生活中最零易受到干擾的就是電視

24、機和收音機,但當干擾源關(guān)機或者遠離時,干擾癥狀隨之消失,一切又都恢復正常。手機干擾心臟起搏器和電子輸液裝置,強電磁干擾使無線電接收機前端電路燒毀不能恢復正常工作,游樂場過山車因電子游戲機電磁干擾失控而相撞,核電站因移動電話電磁輻射發(fā)生錯誤關(guān)閉等,均屬于電磁兼容性故障。電磁兼容性故障會給國防、工業(yè)、交通運輸、醫(yī)療和科研等帶來巨大損失并危及人身安全。5.2.3 電磁波對無線電通信的干擾就無線電干擾而言,可分為以下五種類型:(1)同頻率干擾。凡是無用信號的頻率與有用信號的頻率相同,并對接收同頻道有用的信號的接收設(shè)備造成干擾的都稱為同頻干擾。(2)鄰頻道干擾。干擾功率進入相鄰頻道的功率接收設(shè)備內(nèi)造成的

25、干擾稱為鄰頻道干擾。(3)帶外干擾。發(fā)射機的諧波或雜散輻射在接收有用信號時造成的干擾。(4)互調(diào)干擾?;フ{(diào)干擾又分為發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾。發(fā)射機互調(diào)干擾是多部發(fā)射機信號落入另一部發(fā)射機,并產(chǎn)生不需要的組合頻率,對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機所造成的干擾,稱為發(fā)射機互調(diào)干擾;接收機互調(diào)干擾是當多個強信號同時進入接收機時,產(chǎn)生得互調(diào)頻率進入接收設(shè)備所造成的干擾,稱為接收機互調(diào)干擾。 (5)阻塞干擾。當接收微弱的有用信號時,受到接收頻率附近信號的干撫稱為阻塞干擾。從管理的目的出發(fā),按干擾程度來進行分級,一般可分為以下幾級:(1)允許的干擾。在給定的條件下,引起接收機質(zhì)量降低尚不明

26、顯,但在系統(tǒng)規(guī)劃時應加以考慮。允許干擾的程度通常在國際無線電咨詢委員會的建議或其他國際協(xié)議中規(guī)定。(2)可接受的干擾。在給定的條件下,具有較高程度的干擾使接收機質(zhì)量有中等程度的降低,由有關(guān)主管部門來認定它是可接受的。(3)有害干擾。有害干擾已經(jīng)使無線電通信業(yè)務嚴重降低質(zhì)量,引起阻塞或反復阻斷。值得注意的是,電磁干擾也刺激了功率競賽,加劇電磁污染。無線電通信需要一定的信號噪聲比,電磁干擾大,信噪比就會下降,使無線電通信距離變短。為保證一定的通信距離,只好增大發(fā)射機功率,以保證接收機所需要的信噪比。這樣繼續(xù)下去,人類會陷入“發(fā)射機功率增大和數(shù)量增多電磁干擾場強增大信噪比下降再次增大和增多發(fā)射機功率

27、和數(shù)目”的惡性循環(huán)。電磁干擾危害的加劇,可能會刺激發(fā)射機功率和數(shù)目競賽,進而導致更嚴重的電磁污染。5.2.4 電磁輻射的引燃引爆電磁干擾使金屬之間因電磁感應電壓而產(chǎn)生電火花或飛弧,引燃該處易燃氣體導致易燃物燃燒。極高頻輻射場能引起導彈控制系統(tǒng)失靈,電爆管效應提前或滯后;也可使金屬器件之間打火,從而引起火藥、燃油或氣體的燃燒和爆炸。電引爆裝置暴露在強電磁干擾的環(huán)境中有可能發(fā)生誤爆。在安裝有電引爆裝置的系統(tǒng)設(shè)備中,同電引爆裝置相連接的導線電纜、金屬構(gòu)件、器件等,由電磁干擾產(chǎn)生的感應電流或來自其他設(shè)備的電磁干擾傳導電流施加到電引爆裝置上時,就可能發(fā)生誤爆。電磁干擾會使功能爆炸失控、早爆和誤爆,危及系

28、統(tǒng)設(shè)備和人員的安全。5.2.5 電磁泄密及暴露電磁干擾中含有大量信息。例如,電腦產(chǎn)生的電磁輻射中含有各種數(shù)據(jù)信息。除經(jīng)過專門反竊密設(shè)計的電子系統(tǒng)設(shè)備外,一般電子系統(tǒng)設(shè)備均有電磁泄漏?,F(xiàn)代偵測系統(tǒng)很容易從電磁干擾中得到重要信息。人們工作、生活中常用的手機、QQ、飛信、電子郵件、電話和傳真機等,都屬于電信通信工具,都有可能發(fā)生信息泄漏,可能泄密的方式主要有以下三種:(1)有線傳輸線路輻射泄密。由于有線通信傳輸線路工作時會向周圍空同輻射發(fā)射電磁波,利用相應設(shè)備可接受并還原所傳輸?shù)男畔ⅰ#?)無線傳輸泄密。微波、衛(wèi)星、短波、超短波等無線信道廣泛用于通信傳輸,所傳輸?shù)男盘柋┞对诳罩?,只要有相應的接收設(shè)備

29、,選擇合適的位置,就可接收并還原通信內(nèi)容。(3)通信設(shè)備電磁泄漏發(fā)射泄密。通信設(shè)備,包括電話機、傳真機、交換機等,工作時間會產(chǎn)生電磁泄漏發(fā)射,通信信號會被輻射到數(shù)百米之外,利用相關(guān)技術(shù)設(shè)備就可以接收通信信號并還原通信內(nèi)容。電磁信息泄密可能使個人隱私遭到泄露,同時也可能造成企業(yè)高新科技成果和商業(yè)機密被競爭對手輕易獲取,進而嚴重影響企業(yè)的生存和發(fā)展。更重要的是,電磁干擾輻射還可能造成政治、軍事、經(jīng)濟和工業(yè)等保密信息的泄密。電磁干擾也是重要的電磁暴露。國家利益需要的科研、軍事、工業(yè)等隱蔽設(shè)施項目在成果尚未投入使用前,試制調(diào)整試驗過程產(chǎn)生的外泄電磁干擾可能會造成電磁暴露。 5.3 電磁輻射的防護5.3

30、.1 電磁輻射防護原理與技術(shù)電磁輻射防護的出發(fā)點就是要減少電磁輻射對人們正常生活的影響,更重要的是,要減少其對人們身體健康的危害。電磁輻射防護關(guān)鍵技術(shù)包括屏蔽防護技術(shù)、接地防護技術(shù)、吸收防護技術(shù)、距離防護技術(shù)以及個人防護技術(shù)。5.3.1.1 屏蔽防護技術(shù)在物理學中,為防止外界的場(包括電場、磁場、電磁場)進入某個需要保護的區(qū)域的過程,稱為屏蔽。屏蔽是防止電磁輻射的關(guān)鍵,是降低電磁污染切實可行的有效方法之一。屏蔽的目的在于防止電磁場的影響,使其輻射強度控制在允許的范圍之內(nèi)。屏蔽分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽、電磁屏蔽三種。這三種屏蔽是依據(jù)不同的物理原理,利用屏蔽殼上因外場產(chǎn)生的感應效應來抵御外場的影響,

31、從而為“保護區(qū)”設(shè)立了屏障,抑制外界的干擾。(1)靜電屏蔽。將導體放入到電場中,導體內(nèi)的電子在電場的作用下移動。導體兩端積累正、負電荷,由此產(chǎn)生一個附加電場并與原電場反向。當導體內(nèi)部的總場強為0時,導體內(nèi)的電子將不再發(fā)生移動,此狀態(tài)稱為導體的靜電平衡狀態(tài)。在此狀態(tài)下,導體的主要特性有兩點:(1)導體內(nèi)部場強處處為零,導體是一個等勢體,導體表面是個等勢面;(2)導體內(nèi)部沒有未被抵消的凈電荷,電荷只分布在導體的外表面。如果這個導體是中空的,當它達到靜電平衡時,內(nèi)部也將沒有電場。這洋,導體的外殼就會對它的內(nèi)部起到“保護作用”,使它的內(nèi)部不受外部電場的影響,這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。在生產(chǎn)實踐中,靜電屏蔽

32、的應用實例很多,如身穿高壓作業(yè)服的人,由于被銅絲編織的衣服所包裹,人體內(nèi)的場強保持為零,因此沒有電流從人體中流過,人體是安全的。不過在作業(yè)者剛剛接觸高壓線的一瞬間,高壓服上的電荷有一個瞬時分布的過程,在這一極小的時間內(nèi),人體上會有短暫的微弱電場作用,只要作業(yè)者經(jīng)受住了這一考驗,就沒有多大困難了。(2)靜磁屏蔽原理。靜磁屏蔽的目的是防止外界的靜磁場和低頻電流的磁場進入到某個區(qū)域,延時必須用磁性介質(zhì)作外殼。靜磁屏蔽的原理是:在外界磁場的作用下,磁性介質(zhì)外殼受到感應,發(fā)生磁化,使得合成以后的總磁場在磁性介質(zhì)中明顯加強,而在其周圍則明顯減弱(或者說磁感線大部分從磁性介質(zhì)中穿過),尤其是封閉外殼的內(nèi)部,

33、磁場減弱更明顯。但是從理論上講,靜磁屏蔽作用是不完全的,即便是封閉外殼,其內(nèi)部磁場也并不能真正等于零。總有一些磁場要漏進屏蔽罩內(nèi)或者跑出屏蔽罩外。磁性介質(zhì)外殼的厚度和磁導率對屏蔽效果有很明顯的影響:外殼越厚、磁導率越高,屏蔽的效果就越好。因此,要達到好的屏蔽效果,必須選用磁導率高的材料,如坡莫合金(一種鐵鎳合金)、硅鋼片等,而且不可太薄。靜磁屏蔽在日常生活中有著廣泛的應用。例如,機械手表里的機芯都是鋼制的。如果手表放在磁鐵附近,鋼制機芯就會磁化,手表就會停止不走。(3)電磁屏蔽原理當電磁場穿越一種介質(zhì)時,在介質(zhì)表面處,一部分能量會被反射,另一些能量會消耗在介質(zhì)內(nèi)部,所以實際透過的電磁能量會有相

34、當程度的衰減,因此介質(zhì)層便形成了對電磁場的屏蔽。屏蔽效果的好壞可以用屏蔽效能來度量。金、銀、銅等良導體金屬材料都具有良好的反射特性。電磁屏蔽的種類包括兩大類:一類為主動場屏蔽,另一類為被動場屏蔽。(l)主動場屏蔽。這類屏蔽將電磁場作用限定在某個范圍以內(nèi),使其不對這一范圍以外的物體產(chǎn)生影響。該類屏蔽的特點為:場源與屏蔽體間距小,所要屏蔽的電磁輻射強度大,屏蔽體結(jié)構(gòu)設(shè)計要嚴謹,屏蔽體要妥善地進行接地處理。(2)被動場屏蔽。這類屏蔽對某一指定的空間進行屏蔽,使得在這一空間以外的電磁場源對這一空間范圍內(nèi)的物體不產(chǎn)生電磁干擾和污染。其特點為:屏蔽體與場源間距大,屏蔽體可以不采用接地處理。但無論是主動場屏

35、蔽,還是被動場屏蔽,均是利用了屏蔽材料的吸收衰減與反射衰減效應。電磁屏蔽室是一種專門用于衰減,隔離來自內(nèi)部或外部電場、磁場能量的建筑空間體。電磁屏蔽室是抑制電磁輻射,防止電磁污染的一種極為有效的技術(shù)手段。一座高效能的屏蔽室,一般認為能夠抑制一定數(shù)量的電場、磁場或電磁場。5.3.1.1 接地防護技術(shù)所謂接地就是在電磁輻射源的一個點和大地之間或者是與大地可以看作是公共點的某些金屬構(gòu)件之間,用低電阻的良導體連接起來。(1)接地的目的。為了防止電磁輻射,將射頻設(shè)備外殼或饋線屏蔽層用專門導體接地,給高頻率的干擾電壓提供低電阻的通路??梢员苊饣驕p小電磁輻射污染,保護人體健康,也可以防止設(shè)備、可燃性物質(zhì)的引

36、燃引爆。(2)接地的原則。射頻電磁場的屏蔽與接地,既有電場的屏蔽接地問題,又有磁場屏蔽不接地的問題。一般來看在電磁感應近區(qū)場里,若電壓大、電流小,則主要呈現(xiàn)電場作用,可以采取屏蔽接地為主的方案;若電壓小、電流大,則主要呈現(xiàn)磁場作用,以實施屏蔽不接地的方案為好。(4)接地的要求。為了使感應電流迅速被引流,要求屏蔽體的接地系統(tǒng)表面積要足夠大。為了保證接地系統(tǒng)具有相當?shù)偷纳漕l阻抗,接地線要盡量地短,一般接地線的電阻要小于4。為了保證接地系統(tǒng)的作用良好,要求接地線的長度應避開波長1/4的奇數(shù)倍。接地方式有埋銅板、埋接地棒、埋格網(wǎng)等形式,無論采用何種形式,都要求有足夠的厚度,以維持一定的機械強度和耐腐蝕

37、。埋接地極時,必須埋置足夠的深度,以免土壤中水分蒸發(fā)而引起接地阻抗變化,同時要把接地極周圍的松土夯實,埋些金屬屑等。(5)接地設(shè)計與實施.接地系統(tǒng)包括接地線、接地極與射頻設(shè)備。接地線:任何射頻屏蔽的接地線都要有足夠的表面積,要盡可能地短,以寬為10cm的銅板為佳。接地極:就是與大地充分接觸,實現(xiàn)與大地連接的電極。一般是將1.53m2的銅板埋在地下,并將接地線良好地接在地極板上。埋置方式有立,埋、橫埋和平埋三種。射頻設(shè)備:包括無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設(shè)備,射頻設(shè)備已廣泛應用于機械、電子、冶金、醫(yī)療衛(wèi)生各領(lǐng)域。(6)接地作用與效果。直接接地與屏蔽效果的關(guān)系。在中波波段,直接接地反映在電

38、場屏蔽上對屏蔽效能的影響極大,接地的屏蔽效能與不接地的屏蔽效能比較,相差30dB以上。在短波波段,尤其是2030MHz頻率范圍,接地作用不甚明顯,而微波的屏蔽接地的問題不突出。接地極與接地極之間的屏蔽效應。在實踐工作中,若采用多根金屬棒作接地極或采用幾塊金屬板作接地極時,要注意它們之間存在的相互屏蔽效應。一般保持棒與棒或板與板之間的距離35m為好。5.3.1.3 吸收防護技術(shù)吸收防護技術(shù)是指利用特定的吸收材料將電磁輻射能量吸收掉以降低電磁輻射強度的一種技術(shù)。采用吸收材料對高頻段的電磁輻射,特別是微波輻射進行吸收的效果良好,一般多用在微波設(shè)備的調(diào)試上。調(diào)試微波設(shè)備時,要求在場源附近就能把輻射能量

39、大幅度地衰減下來,以防止對較大范圍的空間產(chǎn)生污染。吸收材料可由在塑料、橡膠、膠木、陶瓷等材料中加入鐵粉、石墨、木炭和水等制成。此外,將吸收材料與屏蔽材料疊加組合可制成防護板、防護屏風,防止微波輻射的定向傳播。隨著各種家用電器進人千家萬戶,人們接觸和暴露于由家用電器產(chǎn)生的極低頻磁場的機會逐步增多,電磁輻射水平有明顯增加趨勢。面對日趨惡化的電磁污染,為有效降低電磁輻射對人體和設(shè)備的侵害,人們采用了許多方法,其中,研究開發(fā)防電磁建筑材料越來越受到人們的重視。這些材料包括能吸收電磁輻射的油漆、防電磁輻射水泥、防電磁玻璃和防電磁波涂料等。5.3.1.4 距離防護技術(shù)根據(jù)近場區(qū)電磁強度與距離的平方成反比的

40、規(guī)律,在近場區(qū)內(nèi),電場強度會隨距離的增加而迅速減少。根據(jù)此原理,在條件允許的情況下,可以對生產(chǎn)工藝和流程進行合理的改造,實行遠距離控制,充分利用空間的自然衰減而實現(xiàn)防止電磁污染的目的。在某些實際條件允許的情況下,這是一項簡單可行的防護方法。也可采用機械化或自動化作業(yè),減少作業(yè)人員直接進入強電磁輻射區(qū)的次數(shù)或工作時間。5.3.1.5 人防護技術(shù)除此之外,加強個人防護同樣非常重要。我們在平時工作和日常生活中,應自覺采取措施,減少電磁波對自身的危害。(1)不要把家用電器擺放得過于集中,或經(jīng)常一起使用,以免使自己暴露在超劑量輻射的危害之中。特別是電視、電腦、冰箱等電器更不宜集中擺放在臥室里。(2)各種

41、家用電器、辦公設(shè)備、移動電話等都應盡量避免長時間操作。(3)當電器暫停使用時,最好不要讓它們處于待機狀態(tài),因為此時可產(chǎn)生較微弱的電磁場,長時間也會產(chǎn)生輻射積累。(4)以下人員,有條件的應配各專業(yè)的電磁輻射防護服裝,并佩戴電磁輻射防護卡或電磁輻射防護眼鏡,將電磁輻射最大限度地阻擋在身體之外:居住、工作在高壓線、變電站、電臺、電視臺、雷達站、電磁波發(fā)射塔附近的人員;佩帶心臟起搏器的患者;經(jīng)常使用電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、辦公自動化設(shè)備的人員;以及生活在現(xiàn)代電氣自動化環(huán)境中的人群,特別是抵抗力較弱的孕婦、兒童、老人及病患者。5.3.2 電磁輻射抑制材料電磁輻射抑制材料大體可分為兩大類:一是電磁屏蔽材料;二

42、是電磁吸收材料。第一類主要是利用金屬纖維對電磁波的反射功能,當電磁波輻射在材料表面上時,織物中的金屬纖維可將其部分反射回去,減少了電磁波的透過量。第二類是織物表面有一層吸波材料,如鐵氧體、某些復合材料以及部分導電材料等,這些材料的涂覆可以使電磁波得到吸收。綜合比較而言,通過對織物涂覆吸波材料來吸收電磁波的方法存在較多的缺點,如受外界環(huán)境的影響或耐洗滌性差等,而使用金屬纖維反射法則可避免這些缺陷的產(chǎn)生。5.3.2.1 電磁屏蔽材料(1)表層導電型屏蔽材料。導電涂料。導電涂料是用金屬粉末、炭黑等導電填料與各種合成樹脂混合制成的,涂敷于塑料埋表面。常見的導電填料有銀、鎳、銅、銀銅及炭黑等。導電涂料用

43、作電磁評比的最大優(yōu)點是簡單實用且適用面較廣。金屬敷層屏蔽材料。金屬敷層屏蔽材料是通過金屬熔射法、真空鍍金法、陰極濺射法、非電解電鍍法等使高分子絕緣材料的表面獲得很薄的導電金屬層,從而達到電磁屏蔽的目的。這種材料屏蔽性能好,但工藝復雜、技術(shù)要求高、受各種條件限制、價格昂貴,而且有的金屬有毒等,因此目前應用不廣。(2)填充復合型屏蔽材料。這類材料是采用導電填料與塑料等成型材料填充復合而成的。導電填料一般選用導電性能優(yōu)良的纖維狀、網(wǎng)狀、樹枝狀或片狀材料,常用的有金屬纖維、碳纖維、鍍金屬纖維、超細炭黑、云母片、金屬片等;成型材料常用合成樹脂類材料,如聚苯醚、聚碳脂酸、ABS(丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物,

44、一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料)、尼龍和熱塑性聚酯等。金屬纖維填充型屏蔽材料。金屬纖維填充型屏蔽材料的屏蔽效果取決于導電填料的導電性及它們之間的相互接觸程度,用金屬纖維填充的復合材料具有較好的電磁屏蔽效果、機械力學性能和導熱性能。是一類很有發(fā)展前途的電磁屏蔽材料,但金屬纖維填充復合型屏蔽材料的缺點是在成型過程中易產(chǎn)生纏繞折斷,而且密度大、價格貴。碳纖維填充型屏蔽材料。碳纖維具有優(yōu)良的導電性,早期研究中碳纖維只是作為樹脂增強體加入,添加的碳纖維表面改性和化學摻雜改善其電磁屏蔽性能,在碳纖維表面鍍鎳等金屬使其金屬化,獲得的碳纖維鍍金屬均勻、致密、結(jié)合力好,并具有良好的電磁特性。

45、這種材料具有良好的導電性和電磁屏蔽性能。超細粉末填充型屏蔽材料。要使材料具有良好的屏蔽效果,加入的填料的填充量需較高,但同時會使屏蔽材料的機械強度與成型加工性能都會受到影響。因此,近年來已開發(fā)出一種超細炭黑,可用于制造電磁屏蔽材料。(3)納米屏蔽材料。作為一種新型的電磁屏蔽材料,納米材料的屏蔽特性越來越成為研究熱點,納米材料是指尺寸在1100nm之間的微粒構(gòu)成的材料。納米材料因其特殊結(jié)構(gòu)而具有奇異的表面效應和體積效應,將特殊納米材料與其他屏蔽材料復合得到的新型納米復合屏蔽材料具有吸收頻帶寬、多功能、質(zhì)量輕、厚度薄等優(yōu)點,是一種很有發(fā)展前景的電磁屏蔽材料。(4)非晶型電磁屏蔽材料。非晶型屏蔽材料

46、是利用在原始屏蔽體上增加一層一定厚度的非晶態(tài)物質(zhì)。通過非晶態(tài)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和原來屏蔽體復合后達到較好的電磁屏蔽效能。非晶態(tài)合金材料具有高強度、高硬度、高延展性等機械性能,耐腐蝕性好,還具有較好的催化及儲氫特性,抗輻照能力強,可以形成一系列性能優(yōu)良的軟磁材料。非晶態(tài)合金材料無論在理論上還是在應用開發(fā)方面都取得了豐碩成果,作為電磁屏蔽材料則是非晶態(tài)合金應用的新領(lǐng)域。5.3.2.2 電磁吸收材料 電磁吸收材料指能吸收、衰減入射的電磁波,并將其電磁能轉(zhuǎn)換成熱能耗散掉或使電磁波因干涉而消失的一類材料。吸波材料由吸收劑、基體材料、黏結(jié)劑、輔料等復合而成,其中吸收劑起著吸收衰減電磁波能量的主要作用。電磁吸收

47、材料可分為傳統(tǒng)吸波材料和新型吸波材料。(1)傳統(tǒng)吸波材料。傳統(tǒng)的吸波材料按吸波原理可分為電阻型、電介質(zhì)型和磁介質(zhì)型。電阻型吸波材料的電磁波能量損耗在電阻上,吸收劑主要有碳纖維、碳化硅纖維等。而金屬短纖維、鈦酸鋇陶瓷等屬于電介質(zhì)型吸波材料,鐵氧體、羰基鐵粉、超細金屬動等屬于磁介質(zhì)型吸波材料。鐵氧體吸波材料是研究較多的一類吸波材料,按晶體結(jié)構(gòu)的不同可分為立方晶系尖晶石型、六角晶系磁鉛石型和稀土石榴石型三種。其中尖晶石型鐵氧體應用歷史較長,但由于難以滿足相對介電常數(shù)和相對磁導率盡可能接近的原則,用純鐵氧體難以滿足高性能吸波材料的要求。但若把鐵氧體粉末分散到非磁性微粒中制成復合鐵氧體則可大大改善其吸波

48、性能。以鐵氧體為吸收劑的吸波材料也存在一定缺陷,如高溫特性差,面密度較大,各種吸波材料對匹配頻率只有在匹配厚度的情況下才能做到無反射吸收,電磁參數(shù)匹配困難,吸波性能提高和吸收頻帶擴展受限等問題。近年來,通過改變鐵氧體的化學成分、粒度分布、粒子形貌、復合物中的混合量和表面處理技術(shù)來改善鐵氧體的吸波性能。(2)新型吸波材料。新型吸波材料包括納米吸波材料、高聚物吸質(zhì)材料、手性吸波材料和稀土吸波材料等。納米吸波材料。納米粒子由于獨特的結(jié)構(gòu)使其自身具有表面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應,因而呈現(xiàn)出許多特有的奇異的物理、化學性質(zhì),從而具有高效吸收電磁波的潛能。納米粒子尺度(1100nm)

49、遠小于紅外線及雷達波波長。因此,納米微粒材料對紅外及微波的吸收性較常規(guī)材料要強。隨著尺寸的減小,納米微粒材料的比表面積增大,隨著表面原子比例的升高,晶體缺陷增加,懸掛鍵增多,容易形成界面電極極化,高的比表面積又會造成多重散射,這是納米材料具有吸波能力的重要機理。量子尺寸效應使納米粒子的電子能級由連續(xù)的能譜變?yōu)榉至训哪芗?,分裂的能級間隔正處于與微波對應的能量范圍內(nèi),與電磁波作用時發(fā)生共振吸收。在微波場的作用下,原子、電子的運動加劇,促使磁化,引起磁損耗從而使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能而吸收電磁波。納米材料特殊的結(jié)構(gòu)特征使得納米吸波材料具有吸收強、頻帶兼容性好、比重小、厚度薄等特點。高聚物吸波材料。導電聚合

50、物具有電磁參數(shù)可調(diào)、易加工、密度小等優(yōu)點,通過不同的摻雜劑或摻雜方式可以獲得不同的電導率,因此導電聚合物可以用作吸波材料的吸收劑。當電磁波入射到吸波材料表面后,進入材料內(nèi)部的電磁能通過電導損耗將其轉(zhuǎn)化成熱能,從而消耗電磁波能量。手性吸波材料。手性是指一種物質(zhì)與其鏡像不存在幾何對稱性,且不能通過任何操作使其與鏡像重合,一個人的左手與右手就是比較典型的例子。手性吸波涂料是近年來開發(fā)的新型吸波材料。手性吸波材料是在基體材料中加人手性旋波介質(zhì)復合而成的新型電磁功能材料。手性材料具有電磁參數(shù)可調(diào)、對頻率的敏感性小等特點,在提高吸波性能、展寬吸波頻帶方面有巨大的潛力。手性介質(zhì)材料與普通材料相比,具有特殊的

51、電磁波吸收、反射、透射性質(zhì),具有易實現(xiàn)阻抗匹配與寬頻吸收的優(yōu)點。但是目前能用作吸波材料的手性材料還難以大量制得,這是限制手性吸波材料發(fā)展的一個瓶頸。一旦手性材料實現(xiàn)大量工業(yè)化生產(chǎn),將極大地促進吸波材料的發(fā)展。稀土吸波材料。稀土吸波材料的研究主要集中在兩方面:一是用稀土元素對鐵氧體進行改性,一是以稀土材料為基體制各電磁波吸收材料。以稀土改性的鐵氧體和稀土復合吸波材料為主的吸波材料,在調(diào)節(jié)吸波材料的電磁通量、展寬吸波頻帶等方面,具有明顯的潛力和優(yōu)勢,但在可噴涂性、熱性能、穩(wěn)定性等方面,需要對稀土吸波材料做進一步的研究工作。傳統(tǒng)的電磁屏蔽材料與吸波材料強調(diào)的是強衰減,而新型的材料則大多采用復合技術(shù),

52、突出質(zhì)量輕、頻帶寬和性能好的特點,能滿足于不同環(huán)境和應用場合的需求。5.3.3 電磁輻射防護產(chǎn)品為保護人體不受或盡量減少電磁輻射的危害,人們一方面對電磁輻射源進行界蔽,減少輻射量,另一方面研制有效的防護產(chǎn)品進行個體防護。5.3.3.1 電磁輻射防護織物與服裝電磁輻射防護服裝的面料(織物)對于電磁波的防護起著決定性作用。(1)電磁輻射防護織物。電磁輻射防護織物應具有良好的電磁屏蔽效能,即具有良好的導電性和導磁佳。良好的導電性是指織物受到外界電磁波作用時產(chǎn)生感應電流,感應電流又產(chǎn)生感應磁場,感應磁場的方向同外界電磁場的方向相反,從而與外界電磁場相抵消,達到對外界電磁場的屏蔽效果。較強的導磁性,能有

53、效地起到消磁作用,使電磁能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,由此達到吸收電磁輻射的目的。金屬絲和服用紗線混編織物。金屬是電的良導體,被最早應用到電磁輻射防護材料中。金屬絲主要是由銅、鎳和不銹鋼及它們的合金制造的。金屬絲和服用紗線混編的織物防護效果尚可,但手感硬,織物厚且重,服用性能差,已被其他防護織物所取代。屬纖維和服用纖維混紡織物。為改善防護織物的服用性能,把金屬絲拉成纖維狀,再同服用纖維混紡,織成電磁輻射防護織物??椢锸指泻茫雷o效果和服用性能較好。金屬纖維除具有良好的導電性、導熱性、耐高溫外,還有較高的強度。當前用作防護織物的金屬纖維主要有鎳纖維和不銹鋼纖維兩種。但是金屬纖維和服用纖維混紡時,因金屬纖維比重大,產(chǎn)生的離心力較大,與服用纖維混合不勻,加捻成紗困難?;瘜W鍍層織物?;瘜W鍍銀織物質(zhì)地輕薄、柔軟透氣,電磁輻射防護安全可靠。由于銀資源短缺,價格昂貴,且化學鍍銀不是自催化反應,一次只能施鍍一層,如果鍍層厚度不夠?qū)⒂绊懛雷o性能,需施鍍多次,這就限制了廣泛應用的可能性;化學鍍銅是自催化反應,利用反應時間和反應速度可控制鍍層厚度,但織物耐

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