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浅析电磁辐射的危害及防护

时间:2022-10-19 16:40:03 来源:网友投稿

【摘 要】在人们生产生活的空间电磁辐射无处不在,随着科技的发展电磁辐射对生产生活带来的危害也引起了人们越来越多的重视和关注。本文就电磁辐射的危害与防护做了简要的分析。

【关键词】电磁辐射;电磁防护;电磁脉冲

1 电磁辐射对人体的危害与防护

电磁辐射对人体的危害主要反应在神经系统和心血管系统等几方面。神经系统症状以头晕(或头痛)、乏力、记忆力减退、失眠(或嗜睡)为最多见,也会有多汗、脱发、易疲劳、易激动等症状。心血管系统一般常见为胸闷、心悸、心前区不适、心律不齐、心动过缓、轻度传导阻滞等反应。此外,微波辐射还能使眼睛晶体衰老,以及使白细胞与血小板减少、降低免疫功能,有的人还会出现恶心、食欲减退、轻度上腹部疼痛及大便异常、胃炎及溃疡等症状。

1.1 电磁辐射对人体作用的影响因素

1.1.1 越大,对人体影响越严重

1.1.2 长波对人体影响较弱,随着波长的缩短,对人体的影响加重,微波的作用最突出。

1.1.3 作用周期越长,影响也越严重;连续作业所受的影响比间断作业明显很多。

1.1.4 一般来说,辐射强度随着与辐射源距离的加大而迅速递减,对人体的影响也迅速减弱。

1.1.5 脉冲波对人体的不良影响比连续波严重。

1.1.6 作业现场环境温度越高,人体所表现出的症状越突出。作业现场环境湿度越大越不容易散热,也不利于作业人员的身体健康,所以加强通风降温,控制作业场的温度和湿度,也是减少射频电磁场对人体影响的一个重要手段。

1.1.7 初步认为,女性对射频辐射的刺激敏感最强,其次是少年儿童。关于年龄,目前尚未发现规律性的东西。

1.2 电磁辐射的防护

为了防止或减少电磁辐射对人体的影响,更好地做好劳动保护和环境保护,世界各国近年来都把治理高频电磁场的辐射污染作为一个新的研究课题给予重视,许多国家对电磁波污染的治理和预防都做了大量的工作。关于电磁波污染的主要防护措施有:

1.2.1 屏蔽防护

“屏蔽”是减少或者避免高频电磁辐射的一种最有效的方法。屏蔽的目的是为了把高频电磁场强度降低到一定限度内。屏蔽网、屏蔽罩或屏蔽室就是为了实现上述目的所采用的装置。这些装置都是将一个薄的金属板或者金属网插入高频电磁波的传播途径中,以便反射或吸收高频电磁能,阻止电磁能的进一步传播扩散。

1.2.2 微波防护

微波防护的基本原则是:减弱辐射源的直接辐射;屏蔽辐射及辐射源附近的工作位置;加大工作位置与辐射源之间的距离;采用个人防护用具;对发射微波的器具如微波炉等要选购合格产品,并正确使用和维护,防止及减少微波泄露。

2 信息时代的电磁防护新技术

自从人类进入信息时代以来,对多种信息技术设备的应用十分普遍,其可谓无处不在,且层出不穷。这些设备多与电、磁密切相关,有民用的,也有军用的。有计算机等微电子信息设备,也有无线与有线等通讯设备。它们都共同存在一个电磁泄漏或受外界高强电磁脉冲袭击及相互间的电磁干扰的问题。

电磁防护按其技术要求与任务的不同,基本可分为两大类:一类是防止设备自身在工作时,通过携带有被处理信息的电磁辐射向空间泄漏而造成泄密或相互干扰;另一类是防止外界高强度电磁场辐射对电子信息设备的损害。针对这两类的不同技术要求与目的,所采用的防护措施也应不同。

2.1 对信息电磁泄漏的防护

这个问题的首要防护对象是电子计算机。一方面是要抑制外来电磁波的干扰,另一方面则是要防止自己发出的电磁波外泄。为了防止信息的电磁泄漏,防止窃听,维护国家机密信息的安全和有用数据的保密,最常用的方法之一就是在这些设备外围设置金属屏障网或隔离墙来阻止或减小电磁波向外辐射。另外,还需在技术上采用机房屏蔽和加强本机屏蔽,并在经济条件许可的情况下尽量采用屏蔽性能高的材料,选用电磁辐射低的元件,加置滤波电路,消除和降低信息信号对作为载波的外泄电磁波的调制,合理设计机内布线以及采用接地消除机底电容等措施,使其电磁外泄降低到最小程度。

2.2 对外界高强度电磁脉冲损害的防护

2.2.1 对雷电电磁脉冲的防护

雷电是自然界中最强的一种脉冲放电现象。由于电与磁的同生性,放电过程中强大电流的移动必然同时产生强大磁场,所以它也成为自然界中最强大的电磁干扰源,且蕴涵着极高的能量。在对其进行防护时,除以往通常采用的在电源与信息引入线上加接避雷通地装置等办法外,在计算机系统自身方面也应从硬件与软件方面入手来提高其抗干扰与防雷击的能力。

在硬件方面,首先在设计时就要考虑机件本身电磁兼容性能的提高,要达到国家或军用的相应标准。在机房与计算机系统设有良好的接地之后,对高频接地、防雷接地、安全接地和交直流接地的设计也不能忽略。同时,再配合采用多种综合抗干扰措施,做到多层防护,提高可靠性。

在软件方面,首先在设计时就要应用数字滤波技术、标志技术、容错技术与既留有充分安全系数余地又能使元器件的特征曲线充分利用等技术预先考虑,计算妥当,然后加上屏蔽、接地泄扰、滤波减扰、堵截峰压、分流与均压等防护措施,多管齐下。

2.2.2 对核爆炸电磁脉冲的防护

核武器爆炸时,一般均在高空,有时可在同温层以上。核爆炸在产生光、热、放射性辐射和冲击波的瞬间,其本身就是一种极强的高温等离子体电磁脉冲。

核辐射(如其中的 射线)在冲撞到爆炸尘埃和大气分子中的原子核时,还会发生康普顿效应,使其核外电子获得能量而脱离该原子的核外轨道,向外流窜,形成电子流,又产生次级电磁脉冲,从而在瞬间形成强大的多次复合核爆电磁脉冲。对无线电、电视机的接收端及电话等通信设备都会造成破坏作用,将其中的半导体器件与微电子设备击穿,导致整个广播、电视、通信、情报、控制、指挥系统陷于瘫痪。

在对核爆炸造成的电子脉冲进行防护时,除了要使整个系统设备具有良好的电磁兼容设计之外,还必须使系统的机房具有优良的电磁屏蔽的性能,最好是能够建立专门的屏蔽室。尤其是战场上,配备有电子与电气设备的指挥所、战车、战舰、飞机,要求这些设备可靠地屏蔽于密闭舱之中,提高这些密闭舱的整体电磁屏蔽性能,也就能对核电磁脉冲起到安全的防护作用。这样做不但简单、易行,而且成本低,防护性能也好,是一个行之有效的好方法。相信在不久的将来,我国的电磁防护技术也会很快地赶上国际先进水平。

【参考文献】

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[责任编辑:王静]

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