Защита от облучения при настройке и испытаниях СВЧ установок.
Лекция №5
Тема: Защита от облучения электромагнитной энергией радиочастот.
Воздействие электромагнитных полей (ЭМП) на человека и нормирование.
Действие ЭМП на человека тем значительнее, чем выше напряжённость поля, частота излучения и длительность воздействия. При облучении происходит нагрев тела с повышением его температуры. Нарушается работа сердечно-сосудистой системы. Жалобы на боли в сердце, нарушение сна, головная боль, быстрое утомление, раздражительность, потеря памяти. Большинство изменений накапливается. Предельно допустимые уровни (ПДУ) облучений установлены в зависимости от частоты излучения ЭМП условно подразделяют на 3 вида:
| Вид ЭМП | F,МГц | l,м |
| вч | 0,03¸30 | 10000¸10 |
| увч | 30¸300 | 10¸1 |
| свч | 300¸300000 | 1¸0,001 |
ЭМП любой частоты имеет 3 условные зоны в зависимости от расстояния X до источника:
· Зону индукции (пространство с радиусом Х< l/2P);
· Промежуточную зону (зону дифракции);
· Волновую зону, Х>=2Pl
Рабочие места вблизи источников ВЧ полей попадают в зону индукции. Для таких источников уровни облучений нормированы величиной напряжённости электрического Е(В/м) и магнитного Н(А/м) полей.
ГОСТом 12.1.006-84 установлены ПДУ на рабочем месте в течении всего рабочего дня:
| F,МГц | Е  .,В/м
| F,Мгц | Н .,А/м
|
| 0,06¸3 3,0¸30 | 50 20 | 0,06¸1,5 30¸50 | 5 0,3 |
| 30¸50 | 10 | ||
| 50¸300 | 5 |
Работающие с генератором СВЧ попадают в волновую зону. В этих случаях ПДУ облучения нормируется по плотности потока мощности d (мВт / см²).
|
|
|
ПДУ для СВЧ установлены в зависимости от длительности облучения:
| Длительность облучения | d, мВТ/см² |
| 7 часов | 0,01 |
| Менее 2 часов | 0,1 |
| Менее 20 минут | 1(с очками) |
Контроль облучения.
Производят не реже 1 раза в год, измеряя Е, Н, d.
Датчиками для измерения являются: диполь (для Е); рамка (для Н); рупорная антенна (для d).
Способы и средства защиты от ЭМ облучений.
1. Экранирование источника или рабочего места.
2. Защита расстоянием (удаление рабочего места от источника).
3. СИЗ (средства индивидуальной защиты).
4. Рациональное размещение излучающего оборудования в помещение, позволяющее обеспечить минимум направленности прямой и отражённой энергии на рабочее место.
5. Сигнализация о превышении ПДУ облучения (сигнализатор типа П2-2).
6. Ограничение длительности работы персонала и оборудования.
Экранирование.
Для отражающих экранов используют металлы (медь, латунь, алюминий, сталь), имеющие высокую проводимость. Экраны в виде: листов толщиной 0,5 мм (или по расчёту); сетки из проволоки 0,1¸1,0 мм с ячейками 1´1, 10´10 мм (в зависимости от l, нужно <<l). Форма экранов: замкнутые (камеры); незамкнутые (щит, П-образный, полусфера и т.п.).
|
|
|
При использовании экранов ЭМ энергия поглощается в поверхностном слое металла, частично отражаясь в сторону источника. Основная характеристика экрана - эффективность экранирования, т.е. степень ослабления ЭМП.
Экранирование высокочастотных термических установок.
Рабочий элемент-конденсатор.
Расчёт заключается в определении размеров экрана. В качестве экрана может быть использован, например, замкнутая труба квадратного сечения.
| а) | 
| б) | 
|
а) продольное и б) поперечное сечение экрана.
Напряжённость электрического поля Е ослабляется экраном и убывает обратнопропорционально квадрату расстояния (Х) от источника до оператора.
Отсюда соотношение геометрических размеров экрана:
,
где 
– напряжённость на рабочем месте.
Рабочий элемент-индуктор.
Экран - замкнутый цилиндр с диаметром D.
| Напряжённость магнитного поля на рабочем месте:
Отсюда соотношение геометрических размеров экрана:
|
где I, r, n - ток, радиус индуктора, число его витков;
x - расстояние до рабочего места.
|
|
|
Защита от СВЧ энергии.
При снятии характеристик РЛС для ослабления облучения к волноводу подключат поглощающую нагрузку - порошковое железо, граффито - цементный наполнитель и др.
От утечек энергии защищаются металлическими экранами замкнутого и незамкнутого типа. Металлы отражают практически всю падающую на них энергию, существенно отражают и др. металлы. Частично отражённую от экранов, оборудования энергию поглощают с помощью покрытий из непроводящих материалов (каучук, поролон и др., с проводящими добавками), где энергия рассеивается в виде тепловых потерь.
Коэффициент отражения:
, при 
, 
Другой вид поглощающих покрытий действует по принципу вычитания амплитуд прямой и запаздывающей отражённых волн. Это интерференционные поглощающие покрытия. Сдвиг по фазе достигается за счёт толщины покрытия, которая должна быть равной нечётному n
числу четвертей волны ЭМЭ (n=1,3,5…).
Равенство амплитуд получают за счёт материала, в качестве которого используют резину, обработанную ферромагнитным порошком железа.
Защита от облучения при настройке и испытаниях СВЧ установок.
Настройку выполняют в закрытых камерах - экранах, требование к которым следующие:
|
|
|
· При работе на полную мощность утечка энергии не должна превышать 
;
· Управление установкой - дистанционное;
· Применение блокировки дверей (автоматически снимает напряжение при открытии дверей);
· Вентиляционные, смотровые отверстия, рукоятки управления должны быть защищены от утечек энергии в окружающую среду.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 463; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!