電磁輻射基礎(chǔ)知識(shí)交流

1、電磁輻射基礎(chǔ)知識(shí)交流電磁輻射基礎(chǔ)知識(shí)交流主要內(nèi)容n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和總結(jié)電磁輻射的歷史背景電磁輻射的歷史背景n電磁波的發(fā)現(xiàn)：1888年德國(guó)物理學(xué)家赫茲在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁理論，并首次產(chǎn)生了人工電磁波。 n電磁輻射傷害的發(fā)現(xiàn)：1952年英國(guó)人Hirsh首先報(bào)道了一名雷達(dá)工作人員，因長(zhǎng)期接觸高強(qiáng)度電磁波，導(dǎo)致雙眼白內(nèi)障的發(fā)生，從此以后引起人們對(duì)電磁輻射傷害的重視。n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)

2、評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和總結(jié)電磁輻射初步認(rèn)識(shí)電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n概念概念 電磁輻射的定義電磁輻射的定義n電磁輻射電磁輻射（electromagnetic radiation） ：能：能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象?；蚍Q時(shí)變電磁場(chǎng)以波的形式向遠(yuǎn)處象。或稱時(shí)變電磁場(chǎng)以波的形式向遠(yuǎn)處傳播不再返回的過(guò)程稱電磁輻射。傳播不再返回的過(guò)程稱電磁輻射。電磁輻射初步認(rèn)識(shí)電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n按電磁輻射對(duì)生物學(xué)作用的不同，可分為電離輻射和非電離按電磁輻射對(duì)生物學(xué)作用的不同，可分為電離輻射和非電離輻射。電離輻射的量子能量水平較高，可通過(guò)電離作用使機(jī)輻射。電離輻射的量子能量水平較

3、高，可通過(guò)電離作用使機(jī)體受到嚴(yán)重的傷害；非電離輻射的量子能量水平較低，不會(huì)體受到嚴(yán)重的傷害；非電離輻射的量子能量水平較低，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體組織的電離，其主要的生物學(xué)作用是引起組織分子導(dǎo)致機(jī)體組織的電離，其主要的生物學(xué)作用是引起組織分子的顫動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，常以熒光和熱的形式消耗其能量，對(duì)人體也的顫動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，常以熒光和熱的形式消耗其能量，對(duì)人體也會(huì)造成某些生理障礙。通常我們所說(shuō)的電磁輻射就是指非電會(huì)造成某些生理障礙。通常我們所說(shuō)的電磁輻射就是指非電離輻射。離輻射。n非電離輻射根據(jù)其輻射頻率又可分為微波輻射（非電離輻射根據(jù)其輻射頻率又可分為微波輻射（300300000 MHz）、射頻輻射（）、射頻輻射（0.1

4、300 MHz）和工頻輻射（）和工頻輻射（50 Hz或或60 Hz）三類。而我們常見的各種家用電器、電子設(shè)備等裝置）三類。而我們常見的各種家用電器、電子設(shè)備等裝置產(chǎn)生的都是非電離輻射。只要他們處于通電操作使用狀態(tài)，產(chǎn)生的都是非電離輻射。只要他們處于通電操作使用狀態(tài)，它的周圍就會(huì)存在電磁輻射。它的周圍就會(huì)存在電磁輻射。 與電磁輻射有關(guān)的幾個(gè)概念n電場(chǎng)n磁場(chǎng)n靜態(tài)場(chǎng)n時(shí)變場(chǎng)什么是電場(chǎng)?n在空間中，任何電荷由于它本身的存在，受一種與電荷成比例的力，則這空間內(nèi)所存在的物質(zhì)，也就是給電荷以作用力的物質(zhì)，就稱為電場(chǎng)。+FEqFE 什么是磁場(chǎng)？n運(yùn)動(dòng)電荷受到作用力的空間，稱為有磁場(chǎng)存在的空間，而且將這種力稱

5、為磁力。 因此，磁場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。靜態(tài)場(chǎng)不隨時(shí)間變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)變場(chǎng)時(shí)變場(chǎng)1.5 V-E V/m大小或方向隨時(shí)間改變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的單位電場(chǎng)與磁場(chǎng)的單位n描述電場(chǎng)大小的量叫電場(chǎng)強(qiáng)度(E) 單位：V/m (伏/米) mV/m (毫伏/米)n描述磁場(chǎng)大小的量叫磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)或磁感應(yīng)強(qiáng)度(B) 單位： A/m (安/米) mA/m (毫安/米) 和 T(特斯拉) mT(毫特) 二者關(guān)系： B=H ：磁導(dǎo)率 0=410-7(亨利/米)功率密度功率密度n電磁波是能量流,表征電磁波攜帶能量多少的量用“功率密度”n是指與電磁波傳播方向相垂直的單位面積所流過(guò)的輻射能。通常用P表示。n單位：W/m

6、2, mW/m2, W/m2EHP我們所知道的電磁輻射環(huán)境電磁輻射：環(huán)境電磁輻射：主要來(lái)自移動(dòng)通信基站、廣播電視臺(tái)站、高壓線、雷達(dá)站、微波設(shè)備、電視機(jī)、無(wú)線電等工業(yè)和生活中所用的電子設(shè)備。自然電磁輻射：自然電磁輻射：主要來(lái)自地球大氣層中的雷電、宇宙射線、天體放電、地球磁場(chǎng)輻射和地球熱輻射等。電磁輻射源 n天然電磁污染源是由自然現(xiàn)象引起，主要宇宙射線、天然電磁污染源是由自然現(xiàn)象引起，主要宇宙射線、太陽(yáng)熱輻射、雷電、地球熱輻射、還包括火山爆發(fā)、太陽(yáng)熱輻射、雷電、地球熱輻射、還包括火山爆發(fā)、地震、太陽(yáng)黑子活動(dòng)引起的磁暴現(xiàn)象等。地震、太陽(yáng)黑子活動(dòng)引起的磁暴現(xiàn)象等。n直接危害電氣設(shè)備和設(shè)施直接危害電氣設(shè)

7、備和設(shè)施n產(chǎn)生電磁干擾，嚴(yán)重干擾短波通訊產(chǎn)生電磁干擾，嚴(yán)重干擾短波通訊環(huán)境電磁輻射源n廣播、電視發(fā)射設(shè)備 主要設(shè)備廣播電視的發(fā)射臺(tái)和中轉(zhuǎn)臺(tái)。 廣播、電視發(fā)射設(shè)備的輻射功率比較大，一個(gè)發(fā)射塔上一般幾個(gè)電臺(tái)或電視頻道的發(fā)射天線，總的輻射功率達(dá)幾十到幾百千瓦，是城市中最主要的電磁輻射源。 例如：西安電視塔。環(huán)境電磁輻射源n通信雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備通信雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備n包括長(zhǎng)波、中波、短波發(fā)射臺(tái)，微波通信站、包括長(zhǎng)波、中波、短波發(fā)射臺(tái)，微波通信站、地面衛(wèi)星通信站、移動(dòng)通信基站等。地面衛(wèi)星通信站、移動(dòng)通信基站等。 其中最常見的是移動(dòng)通信基站其中最常見的是移動(dòng)通信基站 移動(dòng)通信基站一般功率不大，幾瓦到幾十

8、瓦。移動(dòng)通信基站一般功率不大，幾瓦到幾十瓦。發(fā)射天線有一定的方向性。發(fā)射天線有一定的方向性。 但是移動(dòng)通信基站主要分布在城市人口密集區(qū)。但是移動(dòng)通信基站主要分布在城市人口密集區(qū)。距離人群活動(dòng)區(qū)較近，是近些年電磁輻射糾紛距離人群活動(dòng)區(qū)較近，是近些年電磁輻射糾紛的主要來(lái)源之一。的主要來(lái)源之一。環(huán)境電磁輻射源n高壓輸變電設(shè)施 目前，我國(guó)采用110kV、220kV、500kV為主干網(wǎng)的高壓線路輸電，現(xiàn)在750kV、1000kV高壓輸變電設(shè)施也陸續(xù)開始建設(shè)并投入使用。高壓輸電系統(tǒng)周圍有高壓工頻電場(chǎng)、感應(yīng)磁場(chǎng)，也有射頻電磁輻射。 環(huán)境電磁輻射源n工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備n工業(yè)：高頻爐、塑料熱合機(jī)、高頻介質(zhì)

9、加熱機(jī)等。n醫(yī)療：高頻理療機(jī)、超短波理療機(jī)、紫外線理療機(jī)等。n科學(xué)：電子加速器及各種超聲波裝置、電磁灶等。環(huán)境電磁輻射源n電力牽引系統(tǒng) 電氣化鐵路、輕軌及電氣化鐵道、有軌道電車、無(wú)軌道電車等電力機(jī)車和電車的供電母線與導(dǎo)電弓架之間，由于振動(dòng)或接觸不光滑，經(jīng)常出現(xiàn)部分接觸不良，甚至形成小的放電間隙，這些問(wèn)題都可能引起火花放電和弧光放電，產(chǎn)生電磁噪聲。環(huán)境電磁輻射源n家用電器電磁輻射n計(jì)算機(jī)、顯示器、電視機(jī)、微波爐、電磁爐、無(wú)線電話、無(wú)線路由器等n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和總結(jié)電磁輻射的產(chǎn)生

10、及應(yīng)用電磁波的產(chǎn)生n電場(chǎng)的產(chǎn)生：電荷周圍或變化磁場(chǎng)周圍將產(chǎn)生電場(chǎng)。n磁場(chǎng)的產(chǎn)生：運(yùn)動(dòng)電荷周圍將產(chǎn)生磁場(chǎng)。n電場(chǎng)與磁場(chǎng)的關(guān)系：運(yùn)動(dòng)電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向相互垂直、交替產(chǎn)生、由近及遠(yuǎn)向外傳播。形成輻射電磁場(chǎng)，即電磁波。c = fm/smHz8103.0電磁波傳播示意圖電磁波傳播示意圖表征電磁波的三個(gè)基本參數(shù)振幅、波長(zhǎng)、初相角電磁波的振幅n振幅：變化量偏離平衡點(diǎn)的最大值。 它反映了波的振動(dòng)強(qiáng)度。電磁波的頻率n頻率（f）:是指每一秒鐘電磁波發(fā)生全變化的次數(shù)，每秒鐘發(fā)生一次變化稱1赫茲 單位:（Hz） kHz MHzn周期（T）：電磁波每發(fā)生一次完全變化所用的時(shí)間。 單

11、位：秒n頻率與周期的關(guān)系： T=1/f電磁波的波長(zhǎng)n波長(zhǎng)（）：是指電磁波每發(fā)生一次全變化所傳播的距離。單位m（米）、kmn波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系 波長(zhǎng)=速度周期 =c /f C是光速，約30萬(wàn)公里/秒。3108 m/s電磁波在真空中的傳播速度等于光速電磁波的初相角n初相角：指變化量通過(guò)平衡點(diǎn)時(shí)距離參考點(diǎn)的時(shí)差。 反映了波的時(shí)域關(guān)系。電磁波的類型1、平面電磁波：等位面是平面的電磁波2、球面電磁波：等位面是球面的電磁波 電磁波極化：表述電場(chǎng)方向的量。 E與地面平行稱水平極化波 E與地面垂直稱垂直極化波電磁波的基本傳輸特性電磁波的反射、折射、繞射和散射現(xiàn)象1、傳輸損耗：、傳輸損耗：傳輸過(guò)程產(chǎn)生的損耗現(xiàn)象傳

12、輸過(guò)程產(chǎn)生的損耗現(xiàn)象 （1）自由空間基本傳輸損耗 （2）電離層吸收損耗 （3）地面反射損耗 （4）附加系統(tǒng)損耗 2、衰落現(xiàn)象：衰落現(xiàn)象：在傳播途徑上遇到各種障礙物在傳播途徑上遇到各種障礙物(包括地面包括地面)，使接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為干涉場(chǎng)，使接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為干涉場(chǎng)，從而引起接收信號(hào)強(qiáng)度突然的、無(wú)規(guī)則變化的現(xiàn)象，稱為衰落從而引起接收信號(hào)強(qiáng)度突然的、無(wú)規(guī)則變化的現(xiàn)象，稱為衰落 （1）衰落時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度 （2）極化衰落 （3）吸收衰落 （4）跳越衰落電磁波的基本傳輸特性(續(xù))3、多徑效應(yīng)：多徑效應(yīng)：電波傳播中，由于建筑物、樹木或起伏地形的影電波傳播中，由于建筑物、樹木或起伏地形的影響，以致到達(dá)接收天線的信號(hào)是

13、來(lái)自不同傳播路徑的矢量合成，響，以致到達(dá)接收天線的信號(hào)是來(lái)自不同傳播路徑的矢量合成，由于各分量的互相干涉而引起信號(hào)傳播幅度衰落和信號(hào)傳播時(shí)延由于各分量的互相干涉而引起信號(hào)傳播幅度衰落和信號(hào)傳播時(shí)延色散，嚴(yán)重地影響通信的傳輸質(zhì)量，這就是多徑效應(yīng)色散，嚴(yán)重地影響通信的傳輸質(zhì)量，這就是多徑效應(yīng) 4 4、傳輸失真：傳輸失真：一個(gè)在有限時(shí)間內(nèi)存在的信號(hào)可以看成是若干不一個(gè)在有限時(shí)間內(nèi)存在的信號(hào)可以看成是若干不同頻率的單色波的疊加，由于媒質(zhì)的色散特性，這些不同頻率的同頻率的單色波的疊加，由于媒質(zhì)的色散特性，這些不同頻率的單色波在媒質(zhì)中的相速是不一樣的，導(dǎo)致波形在信號(hào)傳播過(guò)程中單色波在媒質(zhì)中的相速是不一樣的

14、，導(dǎo)致波形在信號(hào)傳播過(guò)程中產(chǎn)生畸變，這就是傳輸失真產(chǎn)生畸變，這就是傳輸失真電磁波譜分布長(zhǎng)長(zhǎng)/中波中波高頻高頻/射頻射頻微波微波紅外線紅外線可見光可見光X線線波長(zhǎng)100.000 km100 km1 km1 m1 mm780 nm10 nm頻率3Hz50/60Hz3kHz300kHz300MHz300GHz3*1016Hz地磁場(chǎng)工業(yè)頻率微波爐非電離非電離 電離電離CO2激光UV0Hz直流直流電磁輻射能量劃分n射頻輻射-紅外線-可見光-紫外線-x射線-射線n 非電離輻射 電離輻射幾個(gè)常用的典型頻率頻率頻率 (f) 應(yīng)用領(lǐng)域 波長(zhǎng)波長(zhǎng)( )50 / 60 Hz 電力 6000 / 5000 km50

15、kHz 高頻焊接 6 km27 MHz 廣播, 透熱療法 11.1 m100 MHz FM 廣播 3 m433 MHz 工業(yè)應(yīng)用 0.7 m900 MHz 移動(dòng)電話，尋呼機(jī) 0.33 m2.45 GHz 微波，工業(yè) 0.12 m6 GHz 數(shù)字廣播 0.05 m20 GHz 衛(wèi)星傳輸 0.015 m電磁波的傳播途徑1空間輻射空間輻射：電子設(shè)備與電器裝置在工作中，本身相當(dāng)于一個(gè)多發(fā)射天線，不斷地向空間輻射電磁能。3復(fù)合傳播復(fù)合傳播：屬于同時(shí)存在空間傳播與導(dǎo)線作播所造成的電磁輻射污染。2導(dǎo)線傳播導(dǎo)線傳播：當(dāng)射頻設(shè)備及其他設(shè)備同一電源、或者兩者間有電氣聯(lián)接關(guān)系，電磁波通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行傳播。此外，信號(hào)輸出

16、輸入電路、控制電路等，在強(qiáng)磁場(chǎng)中拾取信號(hào)進(jìn)行傳播。無(wú)線通訊中常用的電磁波傳播方式無(wú)線通訊中常用的電磁波傳播方式n一、地波傳播 n二、天波傳播n三、空間波傳播 視距傳播。例如：電視、手機(jī)等n四、散射傳播 散射通信等電磁波的應(yīng)用高頻波段的應(yīng)用高頻波段的應(yīng)用一、工業(yè)上的應(yīng)用1、感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱 （1）高頻淬火 （2）高頻熔煉 （3）鋼管焊接 （4）熱軋工藝 （5）半導(dǎo)體材料的制備（6）高頻焊接、高頻切割高頻波段的應(yīng)用（續(xù)）高頻波段的應(yīng)用（續(xù)） 2、介質(zhì)加熱介質(zhì)加熱3、高頻等離子體高頻等離子體 二、二、無(wú)線電廣播無(wú)線電廣播 三、三、超高頻波段的應(yīng)用超高頻波段的應(yīng)用高頻電磁波在廣播中的應(yīng)用高頻電磁波在廣

17、播中的應(yīng)用廣播發(fā)射機(jī)房設(shè)備照片特高頻段特高頻段(微波微波)的應(yīng)用的應(yīng)用n一、在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用n二、在工業(yè)上的應(yīng)用 1、橡膠硫化橡膠硫化 2、烤煙葉加熱制備（卷煙廠微波加熱烤煙葉加熱制備（卷煙廠微波加熱制絲機(jī)）制絲機(jī)）特高頻段特高頻段(微波微波)的應(yīng)用的應(yīng)用(續(xù)續(xù))3、塑料生產(chǎn)和聚和物熱加工塑料生產(chǎn)和聚和物熱加工4、鑄模脫蠟鑄模脫蠟 5、原煤脫硫原煤脫硫6、微波化學(xué)微波化學(xué)7、科學(xué)研究科學(xué)研究8、通通 信信9、雷雷 達(dá)達(dá)電磁輻射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用電磁輻射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用一、微波在治療癌癥中的應(yīng)用二、電磁輻射熱療三、電磁輻射促進(jìn)組織生長(zhǎng)和愈合電磁輻射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用電磁輻射在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用(續(xù)續(xù))四、電磁輻射

18、在診斷上的應(yīng)用 1、高頻電磁波的直線傳播特性 和致熱性2、利用熱輻射特性 3、利用測(cè)定運(yùn)動(dòng)物體的多普勒頻移，檢測(cè)心臟和動(dòng)脈有關(guān)的疾病 五、微波在針炙醫(yī)術(shù)上的應(yīng)用 六、磁共振成像 七、磁療電磁輻射在軍事上的應(yīng)用電磁輻射在軍事上的應(yīng)用一、電 子 戰(zhàn) 二、電子戰(zhàn)新技術(shù)三、電磁輻射污染n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和總結(jié)電磁污染概念及電磁污染源n電磁污染的概念電磁污染的概念n電磁輻射是能量以電磁波的形式由源發(fā)電磁輻射是能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象，能量以電磁波形式在射到空間的現(xiàn)象，能量以

19、電磁波形式在空間傳播?？臻g傳播。n而電磁污染是指當(dāng)空間的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度而電磁污染是指當(dāng)空間的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度達(dá)到一定的量后造成對(duì)環(huán)境的污染現(xiàn)象，達(dá)到一定的量后造成對(duì)環(huán)境的污染現(xiàn)象，才是電磁污染。才是電磁污染。電磁輻射污染源電磁輻射污染源1、以其來(lái)源分以其來(lái)源分 （1 1）天然天然( (自然自然) )電磁輻射電磁輻射 （2 2）非天然非天然( (人為人為) )電磁輻射電磁輻射 2 2、以其頻率分以其頻率分 （1 1）工頻場(chǎng)源工頻場(chǎng)源 （2 2）射頻場(chǎng)源射頻場(chǎng)源 （3 3）微波場(chǎng)源微波場(chǎng)源3 3、以發(fā)射的電磁波的連續(xù)或間斷分以發(fā)射的電磁波的連續(xù)或間斷分 （1）連續(xù)波源 （2）脈沖波源電磁輻射污染源（續(xù)）

20、電磁輻射污染源（續(xù)） 4、從便于環(huán)保管理和治理的角度分從便于環(huán)保管理和治理的角度分（1）高空高頻電磁輻射源（2）高空低頻電磁輻射源 （3）地面高頻電磁輻射源（4）地面工頻電磁場(chǎng)源 5、依電磁輻射污染來(lái)源分依電磁輻射污染來(lái)源分（1）直接利用電磁能時(shí)產(chǎn)生的污染（2）伴電磁能應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的污染 n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和總結(jié)電磁輻射的檢測(cè) 電磁波看不見摸不著只有特殊的測(cè)量?jī)x器才能感知n電磁輻射測(cè)量?jī)x器（1）非選頻式寬帶測(cè)量?jī)x（綜合場(chǎng)強(qiáng)儀）（2）選頻式寬帶測(cè)量?jī)x（頻譜分析儀）電磁輻射測(cè)量?jī)x綜合

21、場(chǎng)強(qiáng)儀綜合場(chǎng)強(qiáng)儀系統(tǒng)架構(gòu)n基本測(cè)量原理常見電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)儀n非選頻綜合場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x（射頻）EMR300、NBM520/550、PMM8053A/B、HI2200等常見電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)儀n綜合場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x（工頻）常見電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)儀n頻譜分析儀（選頻）電磁輻射監(jiān)測(cè)方法n輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法（HJ/T 10.2-1996 ）n500kV超高壓送變電工程-電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（HJ/T 24-1998）n移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法（試行）n電磁輻射初步認(rèn)識(shí)n電磁輻射的產(chǎn)生及應(yīng)用n電磁污染的概念與電磁污染源n電磁輻射的檢測(cè)n電磁輻射的危害與防護(hù)n與環(huán)評(píng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及要求n補(bǔ)充和

22、總結(jié)電磁輻射的危害及防護(hù)一、電磁輻射污染對(duì)人體健康的危害 二、電磁干擾危害 1、電磁干擾途徑電磁干擾途徑 2、電磁干擾危害事例電磁干擾危害事例三、三、引爆引燃危害 1、對(duì)武器彈藥的危險(xiǎn)性對(duì)武器彈藥的危險(xiǎn)性 2 2、對(duì)可燃性油類與氣體的危險(xiǎn)性、對(duì)可燃性油類與氣體的危險(xiǎn)性電磁輻射與生物體的相互作用熱效應(yīng)（短期效應(yīng)）熱效應(yīng)（短期效應(yīng)）生理反射、眼睛晶狀體的影響、生理反射、眼睛晶狀體的影響、心臟起博器的影響心臟起博器的影響非熱效應(yīng)（長(zhǎng)期效應(yīng)）非熱效應(yīng)（長(zhǎng)期效應(yīng)）細(xì)胞窗效應(yīng)、分泌系統(tǒng)的影響、細(xì)胞窗效應(yīng)、分泌系統(tǒng)的影響、免疫系統(tǒng)的影響、癌癥危險(xiǎn)度的增加免疫系統(tǒng)的影響、癌癥危險(xiǎn)度的增加種群效應(yīng)種群效應(yīng)電磁輻

23、射與生物體的相互作用概述電磁輻射與生物體的相互作用概述一、生物組織的介電特性n水是一種電介質(zhì)，同時(shí)水是生物體中含量最豐富的成分，它幾乎占人體體重的60%。根據(jù)含水量的多少，將生物組織分為兩種： n（1）含水量在70以上的組織，如皮膚組織、肌肉、肝臟、腎臟、心臟等，頻率在1001000MHz，其介電常數(shù)為5070，電阻率為100/cm。n（2）含水量在70以下的組織，如脂肪、骨骼、骨髓等其介電常數(shù)為48，電阻率為6003500/cm。這類物質(zhì)含水量少，對(duì)電磁輻射能量吸收少。n由于組織的含水量不同，就會(huì)影響電磁波能量的吸收。1、電磁波作用于人體的頻段及其響應(yīng)特性電磁波作用于人體的頻段及其響應(yīng)特性

24、2、生物組織厚度對(duì)電磁能量吸收的影響生物組織厚度對(duì)電磁能量吸收的影響 電磁輻射在生物組織中的傳播與吸收電磁輻射在生物組織中的傳播與吸收3、不同頻率電磁波對(duì)人體的不同作用：1）3300MHz，皮膚成為反射體，主要是體表吸收。衡量機(jī)體對(duì)電磁能的吸收情況，引入比吸收率的概念SAR(W/kg)。SAR表示生物體單位質(zhì)量吸收的電磁輻射功率。 SARE2 / J= E 式中： 電導(dǎo)率 （S/m）；E電場(chǎng)強(qiáng)度 (V/m) 密度 kg/m3； J感應(yīng)電流密度 A/m2。電磁輻射對(duì)機(jī)體的穿透深度電磁輻射對(duì)機(jī)體的穿透深度n與機(jī)體組織類型及頻率有關(guān)n穿透深度隨頻率升高而減小n 10 GHz以上: 表面吸收頻率頻率

25、(GHz)穿透深度穿透深度 cm10010,110肌肉肌肉腦腦皮膚皮膚脂肪脂肪致熱效應(yīng)致熱效應(yīng)一、致熱效應(yīng)的產(chǎn)生二、致熱效應(yīng)的表現(xiàn)三、電磁能的吸收 四、致熱效應(yīng)的影響因素從頻率高于從頻率高于100kHz100kHz的電磁場(chǎng)中吸收能量，可導(dǎo)致明顯發(fā)熱：的電磁場(chǎng)中吸收能量，可導(dǎo)致明顯發(fā)熱：電介子（如水）在電磁場(chǎng)的作用下，分子取向不斷變化受熱電介子（如水）在電磁場(chǎng)的作用下，分子取向不斷變化受熱非致熱效應(yīng)非致熱效應(yīng)一、非致熱效應(yīng)的提出二、非致熱效應(yīng)的表現(xiàn) 1、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的表現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的表現(xiàn) 2、心血管系統(tǒng)的表現(xiàn)心血管系統(tǒng)的表現(xiàn) 3、聽覺(jué)系統(tǒng)的表現(xiàn)聽覺(jué)系統(tǒng)的表現(xiàn) 4、內(nèi)分泌系統(tǒng)的表現(xiàn)內(nèi)分泌系統(tǒng)的表

26、現(xiàn) 5、染色體的表現(xiàn)染色體的表現(xiàn)6、其他方面的表現(xiàn)、其他方面的表現(xiàn)非致熱效應(yīng)的特點(diǎn)1、非線性表現(xiàn)、非線性表現(xiàn)2、“窗窗”特性表現(xiàn)特性表現(xiàn)3、協(xié)同性表現(xiàn)、協(xié)同性表現(xiàn)4、相干性表現(xiàn)、相干性表現(xiàn)5、非熱形式可能各異、非熱形式可能各異影響生物效應(yīng)的物理量n場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)n暴露時(shí)間暴露時(shí)間n頻率頻率n生物體曝露物理長(zhǎng)度生物體曝露物理長(zhǎng)度(局部局部或整體或整體)n調(diào)制或脈沖調(diào)制或脈沖n場(chǎng)的類型場(chǎng)的類型 (電磁或磁場(chǎng)電磁或磁場(chǎng))生物效應(yīng)與電磁場(chǎng)強(qiáng)度生物效應(yīng)與電磁場(chǎng)強(qiáng)度(E)的關(guān)系的關(guān)系通常情況下：通常情況下：電磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，生物電磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，生物效應(yīng)越明顯效應(yīng)越明顯例如：雷達(dá)兵的工作場(chǎng)所、微波爐生物效應(yīng)與頻率的

27、關(guān)系生物效應(yīng)與頻率的關(guān)系頻率HzkHzMHzGHz刺激刺激神經(jīng)系統(tǒng)、熱作用神經(jīng)系統(tǒng)、熱作用LF(低頻低頻)HF/RF(射頻射頻)大多數(shù)人而言，能感覺(jué)到人的體表帶電對(duì)身體表面有直接作用，靜電場(chǎng)強(qiáng)度25kV/m 長(zhǎng)期暴露大于200mT的磁通量密度對(duì)健康產(chǎn)生不良影響頻率低于頻率低于100 kHz的時(shí)變場(chǎng)的健康效應(yīng)的時(shí)變場(chǎng)的健康效應(yīng)n感應(yīng)電流密度為10mA/m2或低于10mA/m2時(shí)，對(duì)細(xì)胞和動(dòng)物進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)低頻場(chǎng)能產(chǎn)生明確的不良效應(yīng)。n當(dāng)感應(yīng)電流密度較高（10-100 mA/m2）時(shí)，可致觀察到明顯的組織效應(yīng)，如神經(jīng)系統(tǒng)的功能變化。n對(duì)于頻率為10Hz-1KHz的時(shí)變場(chǎng)，感應(yīng)電流密度高于

28、100mA/m2時(shí)，就會(huì)超過(guò)神經(jīng)元和神經(jīng)肌肉的刺激閾值。n頻率為1KHz時(shí)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能產(chǎn)生微弱影響的閾電流密度為10mA/m2。沒(méi)有證據(jù)表明這種短暫效應(yīng)與長(zhǎng)期健康危害有關(guān)。n沒(méi)有確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明電磁場(chǎng)會(huì)引起遺傳物質(zhì)損傷，有關(guān)暴露電磁場(chǎng)癌癥危險(xiǎn)度的流行病學(xué)數(shù)據(jù)尚不足以提出暴露限值的推薦值。頻率為頻率為100KHz-300GHz場(chǎng)的健康效應(yīng)場(chǎng)的健康效應(yīng) 熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)并存，頻率越高熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)并存，頻率越高熱效應(yīng)越明顯。熱效應(yīng)越明顯。n射頻（射頻（RF） 從內(nèi)部加熱從內(nèi)部加熱 生物體內(nèi)部無(wú)調(diào)節(jié)功能 生物受熱通常從皮膚開始 生物體不能及時(shí)做出反應(yīng)n整體暴露于整體暴露于 4 W/kg 30分

29、鐘，加熱 升高1 腦腦 +眼睛晶狀體眼睛晶狀體 +牙齒齦牙齒齦 +肺肺 +心臟心臟 +皮膚皮膚 +內(nèi)部器官內(nèi)部器官 +膝蓋膝蓋 +金屬植入器金屬植入器 +不同的暴露位置的影響效果不同電磁波的調(diào)制方式對(duì)生物效應(yīng)的影響電磁污染的危害總結(jié)電磁污染的危害總結(jié)n電磁干擾（電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）電磁輻射最嚴(yán)重的危害之一是會(huì)導(dǎo)致電磁干擾電磁輻射最嚴(yán)重的危害之一是會(huì)導(dǎo)致電磁干擾，電磁干擾的三要素：電磁干擾的三要素：電磁干擾源耦合途徑敏感設(shè)備電磁干擾的危害電磁輻射的防護(hù)n國(guó)外電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)外電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 由于各國(guó)對(duì)電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的研究水平及制定標(biāo)準(zhǔn)由

30、于各國(guó)對(duì)電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的研究水平及制定標(biāo)準(zhǔn)限位依據(jù)的選取等方面存在著較大的差異，各國(guó)間的限位依據(jù)的選取等方面存在著較大的差異，各國(guó)間的標(biāo)準(zhǔn)限值差別很大。目前國(guó)際上尚未形成統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)限值差別很大。目前國(guó)際上尚未形成統(tǒng)的電磁的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)外現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要有美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)外現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要有美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（協(xié)會(huì)（ANSI)和美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì)和美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)共同共同制定的制定的IEEE C95.122005（最新版）以及國(guó)際非電離輻（最新版）以及國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）制定的）制定的ICNIRP導(dǎo)則導(dǎo)則

31、（1988年出版）年出版）國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要由衛(wèi)生我國(guó)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要由衛(wèi)生部和環(huán)保部制訂，各標(biāo)準(zhǔn)間差異較大。部和環(huán)保部制訂，各標(biāo)準(zhǔn)間差異較大。n衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 作業(yè)場(chǎng)所高頻電磁場(chǎng)職業(yè)接觸限值作業(yè)場(chǎng)所高頻電磁場(chǎng)職業(yè)接觸限值(GB 1855522001)、作業(yè)場(chǎng)所超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)作業(yè)場(chǎng)所超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)(GB 10437289)、作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 10436289)、作業(yè)場(chǎng)所工頻電作業(yè)場(chǎng)所工頻電場(chǎng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 1620321996）、）、環(huán)境電環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)磁波

32、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 9175288）。）。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)(續(xù)續(xù))n環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 電磁輻射防護(hù)規(guī)定電磁輻射防護(hù)規(guī)定(GB 8702-88)、電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T 10.3-1996）、）、輻射環(huán)境保護(hù)管輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法（ HJ/T 10.2-1996 ）、）、 500kV超高壓超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范規(guī)范（HJ/T 2421998）。）。造成電磁輻射泄漏與輻射污染的原因造成電磁輻射泄漏與輻射污染的原因

33、一、設(shè)備方面一、設(shè)備方面1、射頻設(shè)備各項(xiàng)電參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，輸出不匹配，、射頻設(shè)備各項(xiàng)電參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，輸出不匹配，從而引起嚴(yán)重輻射從而引起嚴(yán)重輻射2、設(shè)備的屏蔽不夠完善、設(shè)備的屏蔽不夠完善 3、屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 4、濾波不好，造成很強(qiáng)的諧波輻射，產(chǎn)生串頻、濾波不好，造成很強(qiáng)的諧波輻射，產(chǎn)生串頻現(xiàn)象現(xiàn)象 5、設(shè)備缺乏良好的高頻接地或屏蔽接地不佳、設(shè)備缺乏良好的高頻接地或屏蔽接地不佳造成電磁輻射泄漏與輻射污染的原因造成電磁輻射泄漏與輻射污染的原因(續(xù)續(xù))6、設(shè)備元件布局，走線不夠合理、設(shè)備元件布局，走線不夠合理7、濾波度不好、濾波度不好 8、推挽線路的平衡度、推挽線路的平

34、衡度 二、現(xiàn)場(chǎng)布局與安裝方面二、現(xiàn)場(chǎng)布局與安裝方面 1、設(shè)備布局不合理，造成工作地帶的較大污染、設(shè)備布局不合理，造成工作地帶的較大污染2、設(shè)備附近多金屬設(shè)施，引起較強(qiáng)的二次輻射、設(shè)備附近多金屬設(shè)施，引起較強(qiáng)的二次輻射 3、設(shè)備安裝不符合要求、設(shè)備安裝不符合要求 三、城市規(guī)劃布局方面三、城市規(guī)劃布局方面 1、大中型廣播通信發(fā)射臺(tái)站距離市區(qū)居民區(qū)過(guò)近、大中型廣播通信發(fā)射臺(tái)站距離市區(qū)居民區(qū)過(guò)近 2、城市建筑高度缺乏限制和規(guī)劃，造成微波傳送通道受、城市建筑高度缺乏限制和規(guī)劃，造成微波傳送通道受阻，即影響了正常的微波通信，又造成高層建筑受到過(guò)強(qiáng)電阻，即影響了正常的微波通信，又造成高層建筑受到過(guò)強(qiáng)電磁輻射

35、照射磁輻射照射電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策一、屏蔽技術(shù)1、屏蔽的目的和種類2、電場(chǎng)分量的屏蔽原理 3、磁場(chǎng)分量屏蔽原理 4、屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5、實(shí)際高頻電磁輻射屏蔽方案 二、接地技術(shù) 電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))n三、濾波技術(shù)n1、電源濾波器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)電源濾波器的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）截止頻率 （2）對(duì)象阻抗 （3）衰減區(qū)寬度 （4）線圈Q值 電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))n2、裝設(shè)電源濾波器的準(zhǔn)則裝設(shè)電源濾波器的準(zhǔn)則（1）濾波器必須接到每根饋入到屏蔽室內(nèi)電源線的各個(gè)單獨(dú)配線上 （2）各電源線的濾波器應(yīng)分別進(jìn)行屏蔽，并在可能的情況下應(yīng)對(duì)

36、整個(gè)濾波器進(jìn)行總屏蔽 （3）為了避免濾波器置于強(qiáng)磁場(chǎng)之中，應(yīng)將濾波器的主要零件放置在室外，若將濾波器放入屏蔽室內(nèi)，務(wù)應(yīng)放在弱場(chǎng)地方 （4）必須完全隔斷濾波器輸入端與輸出端的雜散耦合 （5）原則上，在濾波器屏蔽殼下面接地，以便盡可能地減少感應(yīng)電磁場(chǎng)對(duì)電源線的影響（6）濾波器的屏蔽殼應(yīng)與屏蔽室的屏蔽進(jìn)行完善的電氣接觸電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))（7）電源線位于濾波器的兩側(cè)，并且裝在金屬導(dǎo)管之中，或者使用靠近地面的鉛皮電纜，盡可能地將它埋在土壤的一定深度中 （8）在使用接地線情況下，接地線應(yīng)盡可能地短，并且直接接到高頻電源的回線上或在接地電阻十分低的地方接地。此時(shí)，高頻電源亦

37、要良好接地（9）電源線必須垂直引入濾波器輸入端，以減少電源線上的干擾電壓與屏蔽殼體耦合 （10）在一般情況下，可將電源線中的零線接到屏蔽室的接地芯柱，將火線通過(guò)濾波器引入到屏蔽室內(nèi)，即進(jìn)入屏蔽室 （11）濾波器裝在屏蔽的容器內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)的分隔部分用金屬板隔開，其目的是消除回路中各部分的相互耦合，用一根裸銅線穿過(guò)電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))n四、吸收防護(hù)吸收材料一般可以分為下述兩類：（1）諧振型吸收材料：利用某些材料的諧振特性制成，厚度較薄，它能對(duì)頻率范圍很窄的微波輻射的能量有吸收作用。 （2）匹配型吸收材料：它是利用材料和自由空間的阻抗匹配，達(dá)到吸收微波輻射能量的目的。它與

38、諧振特性無(wú)關(guān)。適用于很寬范圍內(nèi)的微波，作吸收用。 n五、減少源的輻射或泄漏 1、增加等效天線或大功率吸收負(fù)載 2、加熱器防護(hù)（1）箱式微爐的漏能抑制 （2）波導(dǎo)型加熱器的漏場(chǎng)抑制 3、防止磁控管的陰極漏能 4、電磁輻射阻波抑制器 5、低輻射產(chǎn)品 6、合理設(shè)計(jì)排濕孔和觀察孔7、距離防護(hù)電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))n六、采用個(gè)體防護(hù)措施電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))n七、對(duì)工作人員進(jìn)行電磁輻射防護(hù)培訓(xùn)防護(hù)訓(xùn)練內(nèi)容（1）電磁泄漏與輻射產(chǎn)生的基本原理及其危害性（2）減小或避免電磁輻射的正確操作方法（3）電磁輻射個(gè)體防護(hù)基本措施電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策電磁輻射防護(hù)的技術(shù)對(duì)策(續(xù)續(xù))（4