電磁輻射污染控制材料電磁輻射污染控制材料生活中的電磁輻射污染

生活中的電磁輻射污染

2023/7/313

擁有現代化生活方式的我們所接受到的電磁波是我們祖輩的1.5億倍！

2023/7/313擁有現代化生活方式的我們所1電磁輻射污染的基礎知識

電磁波：變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，變化的電磁場以波動形式在空間傳播。就形成了電磁波。1電磁輻射污染的基礎知識

電磁波：變化的電場產生磁場，變化電磁波譜非電離輻射電離輻射電磁波譜非電離輻射電離輻射人類的電磁輻射危害的認知過程50年代：軍用雷達60年代：廣播和電視臺70年代：微波爐80年代：超高壓電,民用雷達90年代：無線通信，手機、計算機互聯網人類的電磁輻射危害的認知過程50年代：軍用雷達電磁照射控制標準60年代開始,世界各地的科學家推薦了不同的最大可允許暴露值,以保障人身安全。不同國家暴露值相差有千倍之多,因而引起了混亂和爭辯。從1996年以來,世界衛生組織就開始了一個國際電磁場項目,其使命之一就是要達到全世界電磁照射標準的統一。電磁照射控制標準60年代開始,世界各地的科學家推薦了不同的2023/7/318電離輻射：紫外線：

無線電波,微波：電磁輻射對健康的危害2023/7/318電離輻射：電磁輻射對健康的危害低水平電磁照射的研究狀況過去30年來,在非電離輻射的生物效應領域發表的文章約有25000篇之多。通過最近對科學文獻的深入研究,世界衛生組織得出結論:現有證據不能證實低水平電磁場照射會對健康造成任何影響。”但是，科學家們普遍認為在這一領域的科學知識有必要進行更深入的研究。（也就是說，電磁照射也許對人體有尚未被發現的潛在風險）低水平電磁照射的研究狀況過去30年來,在非電離輻射的生物關于電磁照射的謠言媒體報道≠科學事實關于電磁照射的謠言媒體報道≠科學事實電磁輻射應重點保護的對象敏感人群敏感器官電磁輻射應重點保護的對象敏感人群敏感器官2023/7/3112相關物理量：電磁波的照射強度（磁感應強度Gs），常用的環境中電磁波的安全標準二毫高斯。電器工作頻率Hz。2生活中值得關注的電磁照射2023/7/3112相關物理量：2生活中值得關注的電磁照電磁爐電磁爐2023/7/3114測定項目生產商名稱（略稱）松下象印達士高日立三菱三洋松下專用鍋正面的值(mGs)1531221431361537548周邊最大值（mGs）411277368300400158129控制16mGs輻射量以下必須保持的距離（cm）30303030302716控制在1mGs輻射量以下必須保持的距離（cm）12011011011011011078微波電磁爐周圍電磁波輻射測定數據2023/7/3114測定項目生產商名稱（略稱）松下象印達士2023/7/3115微波爐工作頻率：24.5億Hz（最好的加熱水分子能力）強度：正前方距離65cm的地方，可以測出平均10mGs的電磁波輻射，在距離2m以外的地方，還能測到1mGs2023/7/3115微波爐工作頻率：24.5億Hz（最好的2023/7/3116電熱毛毯工作頻率：50Hz強度：可達100mGs以上！特點：1照射時間長2距離近2023/7/3116電熱毛毯工作頻率：50Hz特點：2023/7/3117電吹風強度：15cm大約50mGs2023/7/3117電吹風強度：15cm大約50mGs2023/7/3118強度：畫面30cm處50mGs，

在觀看20型電視機屏幕時至少應該保持1.5米的距離：保護眼睛遠離電磁輻射CRT電視機2023/7/3118強度：畫面30cm處50mGs，CRT2023/7/3119

從電磁波發生源開始一個波長之內被稱作“近區場”，近區場內電磁場較強。當人們把手機貼在耳朵上使用時，頭部正好處在“邊近界”區域內。不宜使用手機的人群孕婦及乳母未成年的小兒60歲以上的老人手機2023/7/3119從電磁波發生源開始一個波長之內2023/7/3120臥室、床頭盡量勿放電器3如何有效控制生活中的電磁輻射污染2023/7/3120臥室、床頭盡量勿放電器3如何有效控制別讓電器扎堆

避免電器擺放過于集中，尤其是電視、電腦、電冰箱，以免使自己暴露在超劑量輻射的危險中。別讓電器扎堆

避免電器擺放過于集中，尤其是電視、電腦、電冰箱2023/7/3122注意與大功率電器保持距離。與電視機的距離大于1.5米以上，與微波爐的距離應為2.5～3米。保持距離

2023/7/3122注意與大功率電器保持距離。與電視機的距2023/7/3123個體防護。孕婦、兒童、體弱多病者、對電磁波輻射過敏者、長期處于電磁波污染超標環境者，應選擇使用適合自己的防護用品。選用防護用具2023/7/3123個體防護。孕婦、兒童、體弱多病者、對電2023/7/31242023/7/31243.電磁波在不同介質中的衰減

均勻介質（如空氣）中，無能量損耗，電磁波的

波形不隨距離改變。電場和磁場在時間上同相，在空間上互相垂直，

均作正弦函數的周期性變化，而且也都與傳播方

向垂直（圖4-1）。電磁波在無損介質中的衰減

圖4-1電磁波在無損耗介質中的傳播3.電磁波在不同介質中的衰減均勻介質（如空氣）3.電磁波在不同介質中的衰減

金屬等傳導介質中，自由電子在電磁場的作用下定

向運動形成電流，引起電磁波能量的損耗、衰減。波形為衰減正弦波（圖4-2）。電磁波在有損介質中的衰減

圖4-2電磁波在有損耗介質中的衰減3.電磁波在不同介質中的衰減金屬等傳導介質中，3.電磁波在不同介質中的衰減

電磁波在良導體中衰減得很快，只能透入薄層趨膚厚度δ（穿透深度)：

電磁波能夠穿入金屬的深度。

電磁波在有損介質中的衰減

（4-11）

式中：σ——介質的電導率，m/s;

μ——介質的磁導率,H/m。頻率越低，進入良導體的厚度即穿透深度越大。δδ3.電磁波在不同介質中的衰減電磁波在良導體中衰4.電磁波的反射和透射

電磁波傳播至分界面時，發生反射和透射圖4-3電磁波的反射和透射

4.電磁波的反射和透射電磁波傳播至分界面時，反射系數傳輸系數(又稱透射系數)4.電磁波的反射和透射

當平面波在理想導電平面上垂直入射時（4-12）

（4-13）

反射系數4.電磁波的反射和透射當平面波在理想導復合場強定義：兩個或兩個以上頻率的電磁波復合在一起的場強。計算式

式中：E——復合場強，V/m；E1，E2，…，En——各頻率對應的電磁場強。四、電磁輻射的量度單位●復合場強定義：兩個或兩個以上頻率的電磁波復合在一起的場強。四主要的人工電磁污染源

脈沖放電

大電流電路起電或切斷產生的火花放電，電流強度瞬間變化很大，產生很強的電磁干擾。工頻場源 大功率電機、變壓器及輸電線等附近的電磁場射頻場源 廣播、電視、微波通信等。頻率范圍：0.1~3000MHz。目前射頻場源為電磁污染的主要源。主要的人工電磁污染源

脈沖放電對人體健康危害的影響因素三、電磁輻射污染的危害周圍環境受體差異輻射源頻率（波長）

電磁場強度

波形

照射時間

與輻射源距離

累計頻次

對人體健康危三、電磁輻射污染的危害周圍環境1.屏蔽的分類屏蔽分類

（1）按照屏蔽的方法

（2）按照屏蔽的內容主動場屏蔽

被動場屏蔽

電磁屏蔽

靜電屏蔽

磁屏蔽

1.屏蔽的分類屏蔽分類（1）按照屏蔽的方法（2）按照屏蔽靜電屏蔽對靜電場以及變化很慢的交變電場的屏蔽。靜電感應現象。由于導體內電荷的重新分布，這些電荷在與外電場相反的方向形成另一電場。內電場、外電場方向相反，相互抵消，所以內部合電場為零。高壓帶電作業工人的作業服利用此原理研制。靜電屏蔽對靜電場以及變化很慢的交變電場的屏蔽。法拉第籠美國魔術師大衛布萊恩挑戰百萬伏特電擊法拉第籠美國魔術師大衛布萊恩挑戰百萬伏特電擊磁屏蔽對靜磁場或變化很慢的磁場的屏蔽。原理與靜電屏蔽類似，要求材料是較高磁導率的磁性材料。磁屏蔽對靜磁場或變化很慢的磁場的屏蔽。高頻電磁波屏蔽依靠屏蔽體的反射和吸收起作用，實現電磁場的屏蔽。在屏蔽體表面部分電磁波被反射回空

氣介質中；部分穿透屏蔽體的電磁波因電損耗、

磁損耗及介質損耗而被吸收。高頻電磁波屏蔽依靠屏蔽體的反射和吸收起作用，屏蔽室結構設計一般要求

（1）屏蔽材料的選擇必須選用導電性和透磁性高的材料；銅、鋁、鐵均具有較好的屏蔽效能；超短波和微波頻段，一般采用屏蔽材料與吸收材料制成復合材料。屏蔽室結構設計一般要求（1）屏蔽材料的選擇將場源屏蔽體或屏蔽體部件內感應電流加以迅速引流以形成等電勢分布，避免屏蔽體產生二次輻射。是實踐中常用的一種方法。射頻接地

（二）接地技術

1.接地抑制電磁輻射的機理

將場源屏蔽體或屏蔽體部件內感應電流加以迅速引射頻接地2.接地系統的設計與實施

圖4-5接地系統結構組成

射頻設備接地線接地極2.接地系統的設計與實施圖4-5接地系統結構組四、電磁輻射控制應用實例

●（一）高頻感應加熱設備的屏蔽防護

四、電磁輻射控制應用實例●（一）高頻感應加熱設備的屏蔽防護（一）高頻感應加熱設備的屏蔽防護

屏蔽防護措施局部屏蔽整體屏蔽遠程操作對高頻設備主要輻射部件，如高頻饋線、感應線圈等用鋁板或銅網等屏蔽起來，并對屏蔽罩采取良好接地。

把整個高頻設備或若干臺高頻設備放在一個金屬網屏蔽室內，對屏蔽室采取良好接地。人員一般不進入屏蔽室，控制臺放在屏蔽室外。

利用電磁波隨距離加大而衰減的特性，把控制臺放在遠離設備的低場強區域，通過遠程控制進行操作。

（一）高頻感應加熱設備的屏蔽防護屏蔽防護GP-100-C3型高頻感應加熱設備

（圖4-11）

淬火變壓器屏蔽罩

饋線屏蔽罩

感應器屏蔽板

窺視窗及散熱窗屏蔽網

屏蔽裝置接地線

圖4-11屏蔽罩裝置示意圖（1～14指代內容見主教材p173圖4-11）GP-100-C3型高頻感應加熱設備（圖4-11）淬火變表4-24GP-100-C3型高頻感應加熱設備的屏蔽性能與效率

測試部位距離測試高度屏蔽前屏蔽后屏蔽效率E/（V·m-1）H/（A·m-1）E/（V·m-1）H/（A·m-1）E/%H/%淬火變壓器30m處頭部750.51未測出98.6100胸部1000.51未測出99100下腹部500.51未測出98100工人操作位頭部400.51未測出97.5100胸部500.51未測出99100下腹部750.50.5未測出99100振蕩器柜20㎝處頭部9未測出1未測出67胸部10未測出1未測出70下腹部8未測出1未測出75淬火變壓器10㎝處上部1500未測1未測出99.6鍘部750未測1未測出99.5表4-24GP-100-C3型高頻感應加熱設備的屏蔽性能防輻射服防輻射服纖維屏蔽的原理防輻射服是利用服裝內金屬纖維構成的環路產生感應電流，由感應電流產生反向電磁場進行屏蔽。金屬良導體可以反射電磁波，即當金屬網孔徑小于電磁波波長（波長=光速/頻率）1/4時，則電磁波不能透過金屬網。纖維屏蔽的原理防輻射服是利用服裝內金屬纖維構成的環路產生感應第一代防輻射服產品采用噴涂工藝，即將金屬漆噴涂在紡織布料上，形成片狀屏蔽層，優點是屏蔽效果好，可達60DB以上，這種防輻射服缺點是不透氣，不能彎曲，較笨重，如同一塊薄鐵皮一樣，只能當里子使用，這樣的這種防輻射服使用時間過長，容易造成皮膚過敏等副作用。dB=10lg(A/B)第一代防輻射服產品采用噴涂工藝，即將金屬漆噴涂在紡織布料上，第二代防輻射服采用鍍膜涂層工藝，使金屬顆粒附著在紡織原料的經緯交叉點之間，形成點狀屏蔽層，這種防輻射服屏蔽值可達50DB以上，具有一定的透氣性，但這種防輻射服金屬顆粒易剝落，不能洗滌防輻射服和揉搓，使用時間久了屏蔽值會下降，這種防輻射服也不適合直接與人體接觸。第二代防輻射服采用鍍膜涂層工藝，使金屬顆粒附著在紡織原料的經第三代防輻射服采用金屬纖維與純棉纖維混紡工藝，也就是把金屬抽成細絲，在面料內部形成網狀結構，這種防輻射服的優點是透氣性好、可洗滌，屏蔽效果不會降低，這種防輻射服屏蔽值在30DB以上，但金屬纖維防輻射服由于是金屬絲織成，纖維中不可避免的會有細小的毛刺，貼身穿著的話，會引起不適，部分人群甚至會引發濕疹、瘙癢等癥狀，另外，紡線中的金屬絲會因洗滌護理不當，容易折斷，影響使用效果。第三代防輻射服采用金屬纖維與純棉纖維混紡工藝，也就是把金屬抽第四代防輻射服產品是銀纖維離子織物，這種防輻射服采用吸收轉化原理，將有害電磁波進行吸收并轉化為熱能散發掉，避免了二次污染，是國際上最先進的電磁屏蔽技術，同時由于織物中富含大量金屬陽離子，可起到殺菌除臭的作用，有助人體表皮微循環，這種防輻射服還具有防靜電、防X射線及紫外線等功能。而且這種防輻射服面料柔軟舒適，耐洗耐磨，是最適合民用的防護材料。第四代防輻射服產品是銀纖維離子織物，這種防輻射服采用吸收轉化第五代防