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隐形吸波材料在民用产品上的应用-环境电磁辐射与防护

作者:刘顺华 刘军民 董星龙 段玉平来源:《电磁波屏蔽及吸波材料》日期:2019-6-26 8:05:26人气:21
      隐形吸波材料在民用产品上的应用也相当广泛,如人体防护、微波暗室消除设备(已在前面单独列出)和通信及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容,以及波导或同轴吸收软件等许多方面。本文主要讲的是隐形吸波材料在民用产品上的应用-环境电磁辐射与防护。
      11.3.1.1电磁辐射来源
      (1)天然电磁环境
      ①来自太阳的电磁波太阳以电磁波的形式不停地向外辐射能量。从波谱角度看,来自太阳的电磁波从波长小于10-3nm的高能γ射线-直到波长大于:10+m的低频无线电长波,几乎覆盖了全部电磁波谱。其中可见光和红外部分给地球带来光和热,这些辐射是相当稳定的,而短波部分如紫外线、X射线和γ射线虽然所占能量份额很小,但其量值随太阳的活动而变化剧烈,对人类产生严重的影响。
      ②地磁场众所周知,地球是一个大的磁体,在它的周围存在着电磁场,被统称为地磁场。包括人类在内的一切生物都生活在其中,慢慢适应着地磁场的作用,并且有自己的微弱磁场(人体磁信号主要集中在肺部)。人们由于长期受地磁场的作用,“-旦处于“电磁真空”的环境下会不适应,将受到“电磁饥饿”的危害。俄罗斯、美国科学家发現,长期在太空生活的字航员返回地面后身体都较虚弱,究其主要原因是脱离了地磁场环境所致,于是科学家专门设计了一种电磁环境,让返地的虚弱的字航员进去,约3天后即可基本康复。
      (2)人为电磁环境
      ①广播电视:城市中影响电磁环境的最大辐射源是电视、广播发射塔。位于市区内的电视、广播发射塔发射的电磁波频率范围是48.5~960MHz,属于超短波与分米波频段。而中、短波广播发射台一般建在市近郊区。中波广播的频率是581~1602kHz,其传播以地波为主,t+般为近距离范围传送。短波广播的频率范围为3~ 30MHz,其传播以天波为主,可实现远距离传送。港1
      ②通信设施:20世纪80年代以来,世界各国的通信技术得到了前所未有的迅猛发展,主要包括有雷达微波站、卫星地面站、移动通信基站、无线电寻呼和手机等,给人们的工作和生活带来了极大的方便,但是也给城市电磁环境带来新的问题。
      ③交通工具:近年来,以电力为能源的交通系统迅速发展起来,全国电气化机车、有轨及无轨电车总长度达到4800km,I使沿线附近居住的居民收看电视受到影响,使城市电磁噪声呈上升趋势。发动机点火系统是最强的宽频电磁噪声干扰源之一,产生干扰最主要的原因是电流的交复和电弧现象。除此之外,还有汽车喇叭、发电机整流器、蓄电池的大电流瞬时通断等,甚至电动车窗的电动机也会产生很窄的尖峰电磁干扰。有人对交流电气化铁道附近及王相输电线的磁感应强度进行了测量与计算,在相同电流的情况下,电气化铁道所产生的磁场要比高压传输线产生的大许多,其影响的区域也比高压传输线大。因此,对电气化铁道磁场的防护更加重要。
      ④电力系统:随着电力系统的不断发展,电网容量逐渐增大,电压等级逐渐提高。我国目前的变电站等级最高达到750kV,这种高电压、大容量的变电站的电磁环境相对于低电压等级(500kV、220kV)的变电站的电磁环境更为恶劣。此外,输电线的电压等级也在不断地提高。影响电磁环境的电力系统骚扰源主要有:高压隔离开关和断路器的操作而产生暂态过电压;电源本身的电压暂降、中断、不平衡、谐波和频率变化;高压架空输电线导线表面的高场强造成电晕放电及其附近的工频电场和工频磁场;变电站二次回路的开关操作而产生的暂态电压。
     ⑤工业科研:医疗、工业、 科研、医疗技术中使用的高频设备很多,总功率为2.5X105kW。如高频加热设备,短波、超短波理疗设备等,它们在工作时产生的电磁感应场和辐射场场强较大,并时有电磁辐射泄漏,造成不同程度的辐射污染,且对周围广播电视信号的接收和电子仪器造成干扰。
      ⑥家用电器:随着各种家用电器进入千家万户,人们接触和暴露于由微波炉、电视机、电冰箱等家用电器产生的电磁场中的机会逐渐增多。家庭环境的电磁能量密度不断增加。研究发现,长期生活在0.2μT以上的低频电磁场环境中,将对人体产生有害影响,表11.3. 1是家庭常用电器磁感应强度值。
      生活环境中处处充满了电磁波,只要是使用电器用品如家里的电风扇吹风机、果汁机、微波炉等都会放出电磁波;墙壁中看不见的电线,也会使电磁波检测笔哔哗叫,所以睡觉时不要太靠近装有电线的墙壁,以免因电磁波影响而无法好好睡觉。人们使用的手机,它的电磁波其实是很强的,在电脑前拨通手机,大家往往会发现电脑荧幕闪烁不已,在打开的收音机前拨通手机,收音机也受到很大的干扰;我们看电视时遇到的图像抖动和“雪花”现象,常常是因为受到附近电磁波的于扰。.
      微波炉辐射出的微波也是一种很强的电磁波。有人曾经做过实验,发现微波抑制了植物的生长。这个实验是将4盆绿豆苗分别放人微波炉中被微波被照射约5s、10s、15s、20s后,移出置于空旷处。另外一盆完全不照射微波作为实验控制组。观察这5盆绿豆苗每天的生长进度,发现不受微波炉照射的实验控制组,绿豆苗生长正常。经微波炉照射过后的植物,只有照射5s的盆尚有存活力,其他一概陆续枯萎,可见微波炉对生物的杀伤力。
      11.3.1.2电 磁环境的防护
      (1)合理工业布局,强化区域控制
      电气、电子设备密集的工业区应远离居民区,中级强度以上的电磁辐射源应远离一般工作区和职工生活区,对相对集中的重点辐射源区要设置安全隔离带。
      (2)屏蔽保护
      利用屏蔽装置的反射和吸收作用,将场源或受体用屏蔽壳或屏蔽网屏蔽起来,可大幅度降低电磁辐射。注意屏蔽壳体上的孔洞和缝隙也应用弹簧片或金属网进行处理,必要时可采用双层屏蔽壳或屏蔽网。屏蔽材料选用金属、合金或有导电涂(镀)层的绝缘材料,电场屏蔽以铜材为好;磁场屏蔽选用铁合金材料为好。可依据被屏蔽物的大小、形状的不同而选用屏蔽室、屏蔽罩、屏蔽衣及屏蔽网等各种形式。
      (3)吸收防护和绿化
      在近源区,尤其是微波源区,可根据其辐射频率选用具有强吸收作用的材料敷设于源区周围,形成“吸波墙”,吸波墙降低了场源对周围环境的辐射。吸波材料一般是由塑胶或陶瓷材料中加铁粉、石墨、木材或水等加工制成。此外,足够宽度的绿化林带是电磁辐射的天然吸波带。绿色植物对电磁辐射的吸收具有频带宽、效果好且无任何负面影响的特点,所以环境绿化是防治电磁污染的有效措施之一。
      (4)加大宣传力度阶穷0冉哉端鼠潮过1耐群帕强留外点排帶刘證中权
      倡议生理学、生态学、农业学及电磁学等多学科加强合作,共同对电磁生态效应进行广泛的研究。通过加大宣传力度,使人们更好更多地了解电磁波的基本知识,从而对其持有正确的态度,既不惧怕电磁波,又能科学地防护电磁辐射
      电磁波这么可怕,我们在8常生活该如何防范呢?
      ①尽量避免电磁波1电器用品不使用时,最好将插头拔掉,避免室内环境受到电磁波的侵害;在机舱内禁止使用手机,避免飞机的正常运行受到干扰;精密仪器使用时,尽量避免电磁波干扰,以减少仪器产生的误差。常
      ②保持距离,减少电磁波a距离越远,电磁波强度越弱。:所以在使用电脑、电视、电风扇、吹风机、微波炉、电磁炉时,都要尽量远离这些电器用品,以策安全。
      ③安装电磁屏蔽装置,降低电磁场强度为保护人身健康,可 发明一种电磁波屏蔽织物,在常规纤维上涂上一层特殊的金属膜,穿在身上,免受电磁波的危害;为使器械不受电磁波干扰,可在仪器上罩-一个金属外壳或华层金属网。
      ④改进电气设备、减少电磁泄漏随着家用电 器和移动通信工具等的日益普及,日常生活中人们承受的电磁辐射污染也更加严重,这方面的官司也日趋频繁。因此,日常生活的电磁辐射防护措施也日益得到重视。

声明:本文源自 刘顺华 刘军民 董星龙 段玉平 编著的《电磁波屏蔽及吸波材料》第二版。文章内容版权等归原作者,本站引用只是方面读者了解 ,如需了解全部内容,请自行购买购买《电磁波屏蔽及吸波材料》原著。如需本站删除相关信息,烦请告知,本站立即处理,谢谢。
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