醫(yī)學(xué)專題—電磁輻射及其對(duì)人體的影響課件VIP

1、第一頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+人類生存的地球(dqi)本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)，它表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射，太陽(yáng)及其它星球也從外層空間源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射。+嚴(yán)格地講，處于絕對(duì)零度（-273）以上的任何物體（包括人體），都會(huì)以電磁波的形式向外輻射一定波長(zhǎng)能量。+基于此原理的“輻射計(jì)”在軍事、民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。第二頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+電磁輻射對(duì)人體的影響分兩種頻段：+工頻段（50Hz或60Hz ）輻射和射頻段輻射。+工頻段輻射的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 電場(chǎng)強(qiáng)度(qingd)限值為4000V/m。 磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1mT。+射頻輻射國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值：

2、 40W/c，+對(duì)于一般公眾環(huán)評(píng)取值為其20%。第三頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+50赫茲的工頻輻射稱為電磁感應(yīng)，其輻射性質(zhì)(xngzh)較弱，不會(huì)危害人體健康。+高壓電的影響可分為四個(gè)方面：+工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)、電磁輻射干擾和地電位。+在220千伏以下，工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響小。主要是電磁輻射干擾(以電暈放電和間隙擊穿為主)和地電位。第四頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+如果電話等線路和高壓線平行的話，電磁輻射干擾和噪聲就會(huì)很大。+間隙擊穿發(fā)生在高壓(goy)輸電線上兩個(gè)互相靠近、電位不等的尖端之間。+間隙擊穿時(shí)，放電電流產(chǎn)生很寬的輻射頻譜，一直延伸到特高頻

3、段。+電暈放電是由高達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏的電壓產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，引起周圍粒子激烈的慣性碰撞 過(guò)程，形成干擾，其頻譜在數(shù)兆赫以下。第五頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+電磁爐原理：電磁爐原理：+利用線圈盤在控制電路的作用下產(chǎn)生低頻（2025kHZ）交變磁場(chǎng)(cchng)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)磁性好的鐵磁性金屬鍋具產(chǎn)生大量密集渦流，渦流的焦耳熱效應(yīng)使導(dǎo)體升溫，從而實(shí)現(xiàn)加熱，其能源效率高。+電磁爐產(chǎn)生的磁場(chǎng)能量不可能100%被鍋具吸收，部分磁場(chǎng)從鍋具周圍向外泄漏，就形成電磁輻射。+在操作時(shí)候距離應(yīng)大于40cm。第六頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+射頻電磁輻射包括2種：電離性輻射和非電離

4、性輻射：+電離性輻射： 一些高頻電磁波的光子攜帶的能量足以大到破壞分子間化學(xué)鍵。 在電磁波譜中，放射性物質(zhì)產(chǎn)生的伽馬射線( m sh xin)、宇宙射線和X光具有這種特性，被稱作“電離性輻射”，如X光透視和CT（ CT是用X線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描）。第七頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+非電離(dinl)性輻射： 光子的能量不足以破壞分子化學(xué)鍵的電磁場(chǎng)稱作“非電離性輻射”。 我們常說(shuō)的電磁輻射指“非電離性輻射”性質(zhì)的微波輻射 。+微波輻射及其對(duì)人體危害，表現(xiàn)為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)以及累積效應(yīng)。第八頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+熱效應(yīng)： 人體70%以

5、上是水，水分子是極性分子，水分子受到電磁波照射后相互摩擦，引起肌體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。 體溫升高引發(fā)各種癥狀，如心悸、頭脹、失眠、心動(dòng)過(guò)緩、白細(xì)胞減少，免疫功能(gngnng)下降、視力下降等。第九頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+非熱效應(yīng)： 人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)將遭到破壞。 它使血液、淋巴液和細(xì)胞(xbo)原生質(zhì)發(fā)生改變，可導(dǎo)致胎兒畸形或孕婦自然流產(chǎn)；影響人體的循環(huán)、免疫、生殖和代謝功能等。第十頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+累積效應(yīng)： 熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用

6、于人體后，當(dāng)對(duì)人體的影響尚未來(lái)得及自我(zw)恢復(fù)之前，若再次受到過(guò)量電磁波輻射，其影響程度就會(huì)發(fā)生累積，久而久之會(huì)形成永久性累積影響。 所以，對(duì)從業(yè)人員須考慮接觸輻射的時(shí)間。第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+微波輻射(fsh)標(biāo)準(zhǔn)： SAR=肌肉吸收功率/肌肉質(zhì)量。+職業(yè)照射： 在每天8小時(shí)工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘，全身平均比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.1W/kg。 例如50公斤體重人應(yīng)小于5W。第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+公眾照射： 在 1天24小時(shí)內(nèi)，任意連續(xù)(linx) 6分鐘全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02W/kg （美國(guó)標(biāo)

7、準(zhǔn)是2W/kg） 。 電場(chǎng)強(qiáng)度小于12伏/米或者功率密度小于40微瓦/每平方厘米。第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+移動(dòng)通信（mobile communications） 移動(dòng)通信系統(tǒng)由移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)）、基站、移動(dòng)交換局組成。 呼叫對(duì)方時(shí)，附近(fjn)的基站收到信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)交換局向全網(wǎng)發(fā)出（基站）呼叫，被叫方收到后發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，移動(dòng)交換局收到應(yīng)答后分配一個(gè)信道給該用戶，并從此話路信道中傳送一信令使其振鈴。由此建立雙方通信。第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+手機(jī)手機(jī)(shu j)公共公共交換交換電話電話網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)基站收基站收發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)移動(dòng)交移動(dòng)交換

8、機(jī)換機(jī)基站收基站收發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 移動(dòng)移動(dòng)(ydng)分分系統(tǒng)系統(tǒng)第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響 1）全向發(fā)射、全向接收方式； 2）全向發(fā)射、定向接收方式； 3）定向發(fā)射、定向接收方式。+頻道數(shù)較少的基站(如位于郊區(qū))常采用(ciyng)全向發(fā)射、全向接收。+頻道數(shù)較多的基站采用全向發(fā)射、定向接收的方式，且基站的建立也比郊區(qū)更為密集。第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+基站發(fā)射功率一般

9、10-30W，邊遠(yuǎn)地區(qū)可達(dá)300W。+接收點(diǎn)的功率密度與距離平方成反比，與波長(zhǎng)成正比： 例如頻率(pnl)1GHz，波長(zhǎng)30cm，基站30W的發(fā)射功率，在10m處功率為3mW。 第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+基站的密度越大，其發(fā)射功率越小，輻射越低。 國(guó)家環(huán)保部曾監(jiān)督(jind)測(cè)試過(guò)上千部基站，天線高度為35-55米。 測(cè)試結(jié)果表明： 發(fā)射功率為20瓦的基站，基站天線附近10米的功率密度是6微瓦/平方米。遠(yuǎn)低于安全值。 比較而言，我們更應(yīng)關(guān)注手機(jī)輻射。 第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+手機(jī)最早是由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在1940年的戰(zhàn)地移動(dòng)電話機(jī)發(fā)

10、展而來(lái)。+1973年美國(guó)摩托羅拉公司的工程師馬丁庫(kù)伯發(fā)明了世界上第一部商業(yè)化手機(jī)。+1985年，現(xiàn)代(xindi)意義上的可以商用的移動(dòng)電話誕生（1G時(shí)代），重量達(dá)3公斤。被稱為“大哥大”。+迄今為止，已發(fā)展至4G時(shí)代，并即將進(jìn)入5G時(shí)代。第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+隨著技術(shù)進(jìn)步，手機(jī)越來(lái)越小巧，功能越來(lái) 越強(qiáng)大：+1987年重量750克+1991年重量250克+1996年重量100克+1999年重量60克以下(yxi)+2013年重量32克尺寸+32mm70mm10.7mm+全頻手機(jī)、刷臉手機(jī)，等等。第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+手機(jī)

11、分為智能手機(jī)和非智能手機(jī)：+智能手機(jī)： “掌上電腦+手機(jī)=智能手機(jī)”。 它像個(gè)人電腦一樣，具有獨(dú)立操作系統(tǒng)，大多數(shù)是電容觸摸屏，也有部分(b fen)是電阻觸摸屏，功能強(qiáng)大、實(shí)用性高。第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+第一代手機(jī)（1G）：模擬的移動(dòng)電話 大哥大。+第二代手機(jī)（2G）：常見(jiàn)的手機(jī) 數(shù)字手機(jī)。+第三代手機(jī)（3G）：將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合。 它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括(boku)上網(wǎng)、電話會(huì)議、電子商務(wù)等信息服務(wù)。+第四代手機(jī)（4G）：能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。

12、醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+第五代手機(jī)（5G）：+1）毫米波頻段，系統(tǒng)容量高100-1000倍；+2）任何地方的用戶數(shù)據(jù)率可達(dá)1Gpbs，同時(shí)收發(fā)；通俗的對(duì)比：4G時(shí)代，下載(xi zi)一部2GB大小的高清電影需要5.3分鐘，5G時(shí)代，將縮減至6.4秒甚至更快。+3）每個(gè)區(qū)域連接設(shè)備比4G高10-100倍，用戶間可直接通訊；+4）電池壽命高10倍，充電時(shí)間1毫秒內(nèi)。第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+5G時(shí)代，人和人，人和物，物和物都將連成一體。+無(wú)處不在的實(shí)時(shí)視頻(shpn)分享、隨時(shí)隨地云接入、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D影像等都將成為現(xiàn)實(shí)。+手表、眼鏡、牙刷、球鞋、自行車

13、等個(gè)人物品，城市的停車位、垃圾箱、廣告位、路燈等基礎(chǔ)設(shè)施，都可以連成一體。第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響 基站是在一定的無(wú)線電覆蓋區(qū)中，通過(guò)移動(dòng)通信交換中心，與移動(dòng)電話終端之間進(jìn)行信息傳遞的無(wú)線電收發(fā)信電臺(tái)。 基站包括： 無(wú)線發(fā)射/接收(jishu)設(shè)備、天線和所有無(wú)線接口信號(hào)處理部分。 基站分為： 宏基站（MAC）、微基站（MIC）、微微基站（PIC）、分布式基站。第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響 從2米高的宏基站到巴掌大的微微基站，再加上分布式基站。多個(gè)子基站組成一個(gè)蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)臺(tái)之間的信號(hào)相互傳送，形成該范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。 基帶單元

14、和射頻單元可以部署在不同的地方(dfng)。便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的無(wú)線覆蓋。 基站使用的天線一般可有下列三種配置方式：第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響 有了5G網(wǎng)絡(luò)，就能讓汽車和汽車、汽車和數(shù)據(jù)中心、汽車和其他智能設(shè)備進(jìn)行通訊。 這樣一來(lái)不但可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的汽車自動(dòng)駕駛，還能利用(lyng)各類交通數(shù)據(jù)，為汽車規(guī)劃最合理的行進(jìn)路線。 一旦有大量汽車進(jìn)入這一網(wǎng)絡(luò)，就能順利實(shí)現(xiàn)智能交通。第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+遠(yuǎn)程醫(yī)療也是5G重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 目前跨越國(guó)界的遠(yuǎn)程手術(shù)需要租用價(jià)格昂貴的大容量線路，但有時(shí)對(duì)手術(shù)設(shè)備發(fā)出的指令仍會(huì)出現(xiàn)延遲，這

15、對(duì)手術(shù)而言意味著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。 5G技術(shù)將可以使手術(shù)所需的“指令-響應(yīng)”時(shí)間接近(jijn)為0，這將大大提高醫(yī)生操作的精確性。在不久的將來(lái)，病人如果需要緊急手術(shù)或特定手術(shù)，就可以通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療進(jìn)行快速手術(shù)。第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+5G并不會(huì)完全替代4G、WiFi，而是將4G、WiFi等網(wǎng)絡(luò)融入其中，為用戶帶來(lái)更為豐富的體驗(yàn)。+通過(guò)將4G、WiFi等整合進(jìn)5G里面，用戶不用關(guān)心自己所處的網(wǎng)絡(luò)，不用再通過(guò)手動(dòng)連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)等，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況連接到體驗(yàn)最佳(zu ji)的網(wǎng)絡(luò)之中，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體

16、的影響+人們使用手機(jī)(shu j)是受到的輻射遠(yuǎn)大于基站輻射。 手機(jī)發(fā)射功率是被基站控制的。 手機(jī)的輻射強(qiáng)度與基站信號(hào)強(qiáng)度密切相關(guān)。 離基站越遠(yuǎn)，基站信號(hào)越弱，手機(jī)發(fā)射的功率會(huì)越大。 由于城市基站分布密集，功率較低，基站的影響小。第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+GSM手機(jī)功率：手機(jī)功率： GSM900 手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別(jbi)(jbi)是是2W，最小發(fā)射功率級(jí)別是3.2mW。+DCS1800手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別是手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別是1W，最小發(fā)射功率級(jí)別是1mW。+CDMA（W）手機(jī)功率手機(jī)功率：0.2W1W+WCDMA手機(jī)的發(fā)射功率幾乎是

17、實(shí)時(shí)跟隨信號(hào)電平的波動(dòng)，但手機(jī)發(fā)射功率一直維持在很低的水平，很少超過(guò)100mW。3G3G比比2G2G手機(jī)的功率低。手機(jī)的功率低。第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+手機(jī)對(duì)人體健康到底有什么損害 ，截止2009年，全球科技界對(duì)此尚無(wú)定論，任何一家跟蹤研究(ynji)手機(jī)輻射問(wèn)題的機(jī)構(gòu)（包括世界衛(wèi)生組織），都沒(méi)有證據(jù)證明手機(jī)和移動(dòng)基站會(huì)對(duì)健康造成威脅。+基站發(fā)射功率雖然比手機(jī)高，但由于手機(jī)距離人體近，綜合比較，手機(jī)對(duì)人體的輻射量大得多。第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+手機(jī)待機(jī)時(shí)輻射較小，通話時(shí)輻射大一些。+撥號(hào)時(shí)輻射特別大：手機(jī)號(hào)碼已經(jīng)撥出而尚未接通

18、時(shí)，輻射最大，輻射量是待機(jī)時(shí)的3倍左右。+建議手機(jī)鈴聲響后，一秒后再接聽(tīng)手機(jī)。+下大雨(dy)時(shí)由于衰減，避免使用手機(jī)。+手機(jī)信號(hào)強(qiáng)度剩一格時(shí)不要使用。+手機(jī)別放枕頭邊，盡量不要用手機(jī)聊天。第三十六頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+通話處信號(hào)越差，如距離基站較遠(yuǎn)，在室內(nèi)墻角，小區(qū)背角處等等，手機(jī)就必須發(fā)射更高功率。+邊走邊打電話時(shí)，為了不掉線，必須發(fā)射更高功率。+當(dāng)用戶從一個(gè)基站移動(dòng)到另一個(gè)基站時(shí)，手機(jī)會(huì)按照信號(hào)的弱強(qiáng)偵測(cè)是由哪個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)該手機(jī)。如果用戶處于快速移動(dòng)狀態(tài)，手機(jī)自然會(huì)一直重復(fù)這樣(zhyng)的動(dòng)作。第三十七頁(yè)，共三十九頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題電磁輻射及其對(duì)人體的影響+WiFi發(fā)射信號(hào)功率一般低于100mw，低于手機(jī)發(fā)射功率，相對(duì)手機(jī)更安全。+有了無(wú)線保真功能，可以視頻通話（包括(boku)國(guó)際長(zhǎng)途）、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、收發(fā)電子郵件、音樂(lè)下