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1、电磁辐射危害与预防,研究背景电磁辐射的有关计算公式近区场与远区场的简单知识生活中的各种辐射辐射对健康的影响如何预防辐射,研究背景,家用电器的数量（2003年统计）电视机拥有量：3.8亿台，洗衣机拥有量：1.7亿台，电冰箱拥有量：1.3亿台，电脑拥有量：1600万台 每年更新电视机500万台，洗衣机500万台，电冰箱400万台，电脑500万台。众多电子产品的使用给人类带来了莫大的利益，但同时亦难以避免的对人类生产和生活环境造成电磁污染。,1.1840年，高频电磁震荡的发现和电报机发明，把电子技术推上了新的历史阶段。1865年，麦克斯威方程的提出，涡旋电场和位移电流的概念，变化的磁场可以在空间激发
2、变化的涡旋电场，而变化的电场也可以在空间激发变化的涡旋磁场。2.第二次世界大战雷达的使用，微波发射机的平均辐射功率大幅度增加，如1940年雷达发射机的平均功率仅10W左右，到六十年代末期已到1MW以上，70年代以来已经出现功率达到10MW的发射机，现在又朝着100MW量级发展（相当于10万kw）。3.1943年成立国际无线电干扰特别委员会(CISPR)，六十年代末期，美国和苏联确认微波辐射卫生标准。4.我国于1977年提出了部级内部试行的微波辐射卫生标准。,场强计算 适用于开放源，长、中、短波，超短波，微波1）长、中波场强计算公式,式中：P发射机功率，kW；r被测点与发射天线的 距离，km；F
3、地面衰减系数；波长，m；介电常数；导电系数，1/m。,2）短波场强计算公式,短波场强计算公式同上面的公式，但其中X值按下式计算：,3）电视、调频超短波计算公式,式中：P发射机功率，kW；G相对于半波偶极子的天线增益，dB；r被测点与发射天线的 距离，km；F（）天线垂直面方向性函数；,4）雷达等微波功率密度S计算公式,式中：P发射机功率，kW；G天线增益，dB；r发射天线与被测点的 距离，km；,近区场与远区场,1近区场 通常指靠近天线或其他电磁辐射体的区域。近场区的特性：1）在近区场内电场和磁场不具备平面波的特性。电场强度E和磁场强度H的大小没有确定的比例关系，电压高、电流小的场源，电场强度
4、比磁场强度大得多；电压低、电流大的场源，磁场强度又远远大于电场强度。2）近区场电磁场强度要比远区场电磁场强度随距离衰减的快。3）近场区不能脱离场源单独存在。,2远区场,相对于近区场而言，半径为一个波长之外的区域称为远区场。它以辐射状态出现，所以又称为辐射场。1）远区场中电场强度与磁场强度之间有一个固定关系：,式中：0真空中的导磁率；0真空中介电常数。2）E和H互相垂直，而又都和传播方向垂直。,生物体中电磁能的传播和吸收,1.水是一种电介质，同时水是生物体中含量最丰富的成分，它几乎占人体体重的60%。根据含水量的多少，将生物组织分为两种：（1）含水量在70以上的组织，如皮肤组织、肌肉、肝脏、肾脏
5、、心脏等，频率在1001000MHz，其介电常数为5070，电阻率为100/cm。（2）含水量在70以下的组织，如脂肪、骨骼、骨髓等其介电常数为48，电阻率为6003500/cm。这类物质含水量少，对电磁辐射能量吸收少。由于组织的含水量不同，就会影响电磁波能量的吸收。,2.电磁能的吸收,根据人体对电磁能量吸收的情况，可将电磁波分为四种：1）3300MHz，皮肤成为反射体，主要是体表吸收。为了衡量机体对电磁能量的吸收情况，引入比吸收率的概念 SAR(W/kg)。SAR表示生物体单位质量吸收的电磁辐射功率。SARE2/J=E 式中：电导率（S/m）；E电场强度(V/m)；密度 kg/m3；J感应电
6、流密度 A/m2。,1电磁辐射污染源分类,1）天然电磁辐射：自然界的雷电、火花放电、太阳黑子活动和宇宙间的恒星爆发等都会引起电磁辐射，这些辐射对通讯和仪器设备的干扰十分明显。2）非天然电磁辐射人为电磁辐射：主要包括：各种电磁辐射系统，电视发射源，广播电台发射台，无线电台站，导航系统、差转台、干扰台和微波接收站等。,2.电磁辐射污染,1）广播电视的电磁辐射污染2）通讯、雷达及导航发射设备的电磁辐射污染3）科教、工业、医疗用高频设备的电磁辐射污染4）交通系统电磁辐射设备的电磁辐射污染5）电力系统的电磁污染,手机辐射,20世纪70年代，移动电话作为一种现代化通信工具走上历史舞台。当时只有少数人用得起
7、，它代表使用者的身份、地位甚至财势，大多数人都只能望“机”兴叹。直到20世纪80年代末、90年代初期，移动电话才开始逐渐普及，现在已走进寻常百姓家。至今，全世界手机的普及率已近3%，一些国家的移动电话普及率更高达40%，如芬兰的移动电话普及率为40%，几乎两个芬兰人中就有一部移动电话。我国的移动电话用户总数仅次于美国、日本，居世界第三。,随着用户的增加，移动电话所产生的电磁波对人类有影响这一尖锐问题就暴露出来了。而随着诉讼的增加，这个问题理所当然地被受到重视。,手机辐射对人体的影响 手机辐射对医疗设备的影响 手机辐射对飞机正常飞行的影响,长期使用手机的人，之所以会有疲倦、头痛等现象，是因为电磁
8、波会影响脑部神经系统，使脑下松果体产生裉黑色素的速度放慢，影响正常的大脑运行，电磁波还可以伤害组织膜，干扰激素，影响人体的神经系统，导致儿童发育不良。电磁波对眼睛也有明显损害，它会使眼睛的晶体混浊，造成“电磁波白内障”。因为，当手机在接收信号时，会产生电磁辐射，虽然绝大部分的X射线会被屏幕上原有的玻璃罩所吸收，但手机周围会产生特低频电磁场，使正暴露于其中的眼睛受到辐射。所以，长期使用手机者很容易造成“电磁波白内障”。,1.手机辐射对人体的影响,2.手机辐射对医疗设备的影响,医院里由于使用移动电话而干扰医疗设备工作，导致患者出现人身安全事故的报道也经常见诸报端。主要有：麻醉和人工呼吸机换机气改变
9、,输液泵的传感器产生误动作，报警并停止工作注射的传感器产生误动作，报警并停止工作人工心肺装置的传感器产生误动作，报警泵停透析装置的传感器产生误动作，报警并停止工作氧浓缩器报警，压缩机停止工作等等。,飞机拒绝“手机”恐怕已是尽人皆知了。1997年初，中国民航总局针对民航旅客在飞机上使用电子设备日益增多的情况发出通知：在飞行中，严禁旅客在机舱内使用手机等电子设备。坐过中国民航班机的乘客也都有这样的经验：飞机未起飞时、飞行中、降落前广播都会告诫乘客不要使用移动电话。这个通知太重要了，它不仅关系到飞机的安全，也直接关系到数十人乃至数百人的生命财产安全，这决不是危言耸听！移动电话是高频无线通信，其辐射频
10、率多在800 MHz以上，而飞机上的导航系统又最怕高频干扰，飞千中若有人用移动电话，就极有可能导致飞机的电子控制系统出现误动，使飞机失控，发生重大事故。这样的惨痛教训已屡见不鲜。,3.手机辐射对飞机正常飞行的影响,1991年英国劳达航空公司的那次触目惊心的空难至今令人难忘，有223人死于这次空难。据有关部门分析，这次空难极有可能是机上有人使用笔记本电脑、移动电话等便携式电子设备，它释放的频率信号启动了飞机的反向推动器致使机毁人亡。1996年10月巴西TAM航空公司的一架“霍克100”飞机也莫名其妙地坠毁了，机上人员全部遇难，甚至地面上的市民也有数名惨遭不幸，这是历史上第二大空难事件。专家们调查
11、事故原因后认为，机上有乘客使用移动电话极有可能是造成飞机坠毁的元凶。也就是源于这次空难巴西空军部民航局研拟了一项关于严格限制旅客在飞行时使用移动电话的法案。1998年初，台湾华航一班机坠毁，参与调查的法国专家怀疑有人在飞机坠毁前打移动电话，导致通信受到干扰，致使飞机与控制塔失去联络最后坠毁。,2、电脑的辐射与污染,电脑的视频终端，即我们通常所说的显示器是对人体健康产生危害的主要场源。辐射机理与辐射强度：视频终端显示器和电视机的工作原理是电子扫描的结果，一般彩色显示器需要在30kV的高压下工作，一方面电子在高压作用下撞击荧光屏，产生电力辐射，另外电磁偏转线圈、变压器和其他电子线路会产生电磁辐射。
12、对电脑而言，主要辐射部位有电脑显示屏、上部、两侧。实测显示屏近区：1315W/cm2 上部：86126 W/cm2 两侧：524627 W/cm2电脑上部、两侧均超标。,电脑辐射对人体健康的危害,电脑的危害目前还有争议眼睛疲劳、视力降低、头痛；电脑过敏电脑对妊娠与胎儿,3.其他家用电器的辐射污染,其他家用电器：电子闹钟、电动剃须刀、吹风机、电咖啡壶、微波炉、电磁灶、彩电、录像机、电冰箱、电视机、空调、吸尘器、电熨斗等。主要家用电器电磁场强度：,其他家用电器：电子闹钟、电动剃须刀、吹风机、电咖啡壶、微波炉、电磁灶、彩电、录像机、电冰箱、电视机、空调、吸尘器、电熨斗等。主要家用电器电磁场强度：,如
13、何预防辐射,1.电磁屏蔽 所谓电磁屏蔽就是采用一些方法，将电磁辐射的作用和影响限定在指定的空间范围内，其目的是阻碍电磁辐射在空间的传播和扩散。电磁屏蔽除了在工业生产上有其特有的作用外，在电磁污染的防护方面也是一种较为有效的方法。对于不同的对象和要求，目前采用的屏蔽方法一般有以下几种：,屏蔽室。由金属（片、网）所构成，多用于大型机械组成或控制室的主动场屏蔽。屏蔽衣、屏蔽头盔和屏蔽眼镜。这些均是个人防护用具，可以有效地降低电磁辐射强度，以保护从事接触电磁辐射工作人员的身体健康。屏蔽罩。这是对小型仪器的主动场屏蔽的主要方法，屏蔽所用材料一般要求是电阻率小的导电性材料，如铜、铝等。,2.吸收材料的用途
14、,2）平板型软泡沫吸波材料：它具有良好的吸收性能，而且重量很轻，质地柔软，可以弯曲成各种形状，多用作微波辐射暗室的辅助材料。3）蜂窝型高功率玻璃钢微波吸收材料：它是一种具有很大功率容量的高性能吸波材料，系以0.2mm的玻璃钢片为基体做成蜂窝结构。4）薄型吸收材料：这种薄型吸收材料用吸收涂料制成薄膜或将吸收涂料均匀的在织物上，使其对一定波段的辐射具有相当的吸收作用。这些材料可做成防护服、吸收布等。1）尖壁型吸收材料：这是一种高性能的吸收材料，为国内大部分微波暗室所采用。,2.别把家用电器都集中在一起使用。3.假如有应用手册，应根据指示规范，保持安全操作距离。4.尽量避免长时间操作。5.保持室内空气流通。6.当电器不使用时，最好把电源关掉，而不是让它处于备用状态，这样不仅可以省电，还可以减少微量电磁辐射的累积。7.多食富含维生素C的食物，以利于调节人体电磁场紊乱。,The end,谢谢观看,
