Защита от свч излучения. Защита от сверхвысокочастотного излучения

Группа электромагнитных волн представлена многочисленными подвидами, которые имеют природное происхождение. К этой категории причисляется и микроволновое излучение, которое еще называют сверхвысокочастотным излучением. Коротко такой термин называют аббревиатурой СВЧ. Частотный диапазон этих волн расположился между инфракрасными лучами и радиоволнами. Не может похвастаться этот вид облучения и большой протяженностью. Этот показатель варьируется от 1 мм до 30 см максимум.

Первоисточники излучения формата СВЧ

Многие ученые пытались доказать негативное воздействие микроволн на человека в своих экспериментах. Но в проведенных опытах они ориентировались на различные источники такого излучения, имеющие искусственное происхождение. А в реальной жизни людей окружают множество природных объектов, производящих подобное облучение. С их помощью человек прошел через все стадии эволюции и стал таким, каким является на сегодняшний день.

С развитием современных технологий к источникам естественного происхождения излучения, вроде Солнца и других космических объектов, присоединились искусственные. Наиболее распространенными среди них принято называть:

  • установки радиолокационного спектра действия;
  • радионавигационное оборудование;
  • системы для спутникового телевидения;
  • мобильные телефоны;
  • микроволновые печки.

Принцип воздействия микроволн на организм

В ходе многочисленных экспериментов, где изучалось воздействие микроволн на человека, ученые установили, что такие лучи не обладают ионизирующим действием.

Ионизированными молекулами называют дефектные частицы веществ, которые приводят к запуску процесса мутации хромосом. Из-за этого клетки становятся дефектными. Причем предсказать, какой именно орган пострадает, достаточно проблематично.

Исследования на эту тему подтолкнуло ученых к выводу, что при попадании опасных лучей на ткани человеческого организма, они частично начинают поглощать поступившую энергию. Из-за этого происходит возбуждение высокочастотных токов. С их помощью нагревается организм, что приводит к усилению циркуляции крови.

В случае если облучение носило характер локального поражения, то тепловой отвод от разогретых участков может происходить очень быстро. Если же человек попал под общий поток облучения, то такой возможности у него нет. За счет этого опасность влияния лучей повышается в несколько раз.

Самой главной опасностью при влиянии СВЧ излучения на человека считается необратимость произошедших в организме реакций. Объясняется это тем, что циркуляция крови тут выступает главным звеном охлаждения организма. Так как все органы связаны между собой кровеносными сосудами, тепловой эффект тут выражается очень явственно. Самой незащищенной частью организма считается глазной хрусталик. Сначала он начинает постепенно мутнеть. А при длительном облучении, носящем регулярный характер, хрусталик начинает разрушаться.

Кроме хрусталика высокая вероятность серьезных поражений сохраняется у ряда других тканей, которые в своем составе содержат много жидкого компонента. К этой категории причисляют:

  • кровь,
  • лимфу,
  • слизистую органов пищеварения от желудка до кишечника.

Даже краткосрочное, но мощное облучение приводит к тому, что человек начнет испытывать ряд отклонений вроде:

  • изменений в крови;
  • проблем с щитовидной железой;
  • уменьшения эффективности обменных процессов в организме;
  • проблем с психологическим состоянием.

В последнем случае возможны даже депрессивные состояния. У некоторых пациентов, которые испытали облучение на себе и при этом имели нестабильную психику, прослеживались даже попытки суицида.

Еще одной опасностью этих невидимых глазу лучей считается кумулятивный эффект. Если изначально больной может не испытывать никакого дискомфорта даже во время самого облучения, через время оно даст о себе знать. Из-за того, что на ранней стадии сложно проследить какие-либо характерные симптомы, больные часто списывают свое нездоровое состояние на общую усталость или накопившийся стресс. А в это время у них начинаются формироваться различные патологические состояния.

На начальной стадии пациент может испытывать стандартные головные боли, а также быстро утомляться и плохо спать. У него начинают развиваться проблемы со стабильностью артериального давления и даже болеть сердце. Но даже эти тревожные симптомы многие люди списывают на постоянное пребывание в напряжении из-за работы или сложностей в семейной жизни.

Регулярное и длительное облучение начинает разрушать организм на глубинном уровне. Из-за этого высокочастотное излучение было признано опасным для живых организмов. В ходе исследований выяснилось, что молодой организм более подвержен негативному влиянию электромагнитного поля. Объясняется это тем, что дети еще не успели сформировать надежный иммунитет хотя бы для частичной защиты от негативного внешнего влияния.

Признаки воздействия и стадии его развития

В первую очередь от подобного влияния развиваются различные неврологические расстройства. Это могут быть:

  • повышенная утомляемость,
  • снижение продуктивности труда,
  • головная боль,
  • головокружение,
  • сонливость или наоборот – бессонница,
  • раздражительность,
  • слабость и вялость,
  • обильная потливость,
  • проблемы с запоминанием,
  • ощущение прилива к голове.

Микроволновое излучение влияние на человека оказывает не только по физиологической части. При тяжелом течении болезни возможны даже обморочные состояния, неудержимый и беспричинный страх и галлюцинации.

Не менее сильно от облучения страдает сердечно-сосудистая система. Особенно яркий эффект просматривается в категории расстройство нейроциркуляторной дистонии:

  • одышка даже без значительной физической нагрузки;
  • болевые ощущения в области сердца;
  • смещение ритма сердцебиения, в том числе и «замирание» сердечной мышцы.

Если в этот период человек обращается к кардиологу за консультацией, то врач может выявить у пациента гипотензию и приглушение тонов сердечной мышцы. В редких случаях у больного прослеживается даже систолический шум на верхушке.

Немного по-другому выглядит картина, если человек попадает под воздействие СВЧ на нерегулярной основе. В таком случае у него будет прослеживаться:

  • легкое недомогание,
  • чувство усталости без причины;
  • болевые ощущения в области сердца.

Во время физической нагрузки у больного даст о себе знать одышка.

Схематически все виды хронического облучения от микроволн можно разделить на три стадии, которые отличаются степенью симптоматической выраженности.

Первая ступень предусматривает отсутствие характерных признаков астении и нейроциркуляторной дистонии. Могут прослеживаться только отдельные симптоматические жалобы. Если прекратить облучение, то через время все неприятные ощущения исчезают без дополнительного лечения.

На второй стадии прослеживаются более отчетливые признаки. Но на этом этапе процессы все еще остаются обратимыми. Это означает, что при правильном и своевременном лечении больной сможет вернуть себе здоровье.

Третья фаза встречается очень редко, но все же имеет место быть. При подобном раскладе у человека происходят галлюцинации, обмороки и даже нарушения, связанные с чувствительностью. Дополнительным признаком может стать коронарная недостаточность.

Биологический эффект от полей СВЧ

Так как каждый организм имеет собственные уникальные особенности, биологический эффект от облучения тоже может разниться от случая к случаю. В основе выявления тяжести поражения лежат несколько основополагающих принципов:

  • интенсивность излучения,
  • период влияния,
  • длина волны,
  • изначальное состояние организма.

Последний пункт включает в себя хронические или генетические заболевания отдельно взятого пострадавшего.

Главной опасностью при излучении выступает тепловое действие. Оно предусматривает повышение температуры тела. Но доктора также фиксируют в подобных случаях и нетепловое действие. В такой ситуации классического повышения температуры не происходит. А вот физиологические сдвиги все равно наблюдаются.

Тепловое воздействие под призмой клинического анализа подразумевает не только стремительный рост температуры, а и:

  • учащение пульса,
  • одышку,
  • повышенное давление,
  • усиление саливации.

Если же человек находился всего 15-20 минут под воздействие лучей маленькой интенсивности, которые не превышали предельно допустимые нормативы, то у него происходят различные изменения нервной системы на функциональном уровне. Все они имеют различную степень выражения. Если же провести несколько идентичных повторных облучений, то происходит накапливание эффекта.

Как защитить себя от СВЧ-излучения?

Перед тем как искать методы защиты от СВЧ излучения, сначала нужно разобраться с характером влияния такого электромагнитного поля. Здесь следует учитывать сразу несколько факторов:

  • удаленность от предполагаемого источника угрозы;
  • время облучения и интенсивность;
  • импульсивного или непрерывного вида облучения;
  • некоторых внешних условий.

Чтобы высчитать количественную оценку опасности, специалисты предусмотрели введение понятия плотности излучения. Во многих странах эксперты принимают за стандарт этого вопроса показатель в 10 микроватт на сантиметр. На практике это означает, что мощность потока опасной энергии в месте, где человек проводит большую часть времени, не должна переваливать за этот допустимый предел.

Каждый человек, который заботится о своем здоровье, может самостоятельно оградить себя от возможной опасности. Для этого достаточно просто сократить количество времени провождения около искусственных источников СВЧ-лучей.

По-другому необходимо подходить к решению этой проблемы тем людям, чья работа тесно связана с воздействием микроволн разного проявления. Им потребуется использовать специальные средства защиты, которые условно делятся на два типа:

  • индивидуальные,
  • общие.

Чтобы свести к минимуму возможные негативные последствия от влияния такого излучения, важно увеличить расстояние от работника до источника облучения. Другими действенными мерами по блокировке возможного негативного влияния лучей принято называть:

  • изменение направления лучей;
  • уменьшение потока излучения;
  • сокращение временного промежутка воздействия;
  • использование средства экранирования;
  • дистанционное управление опасными объектами и механизмами.

Все существующие защитные экраны, направленные на сохранение пользовательского здоровья, разделяются на два подвида. Их классификация предусматривает разделение по свойствам самого микроволнового излучения:

  • отражающее,
  • поглощающее.

Первый вариант защитного оборудования создается на основе металлической сетки, либо листового металла и металлизированной ткани. Так как ассортимент подобных помощников достаточно велик, сотрудникам различных вредных производств будет из чего выбрать.

Наиболее распространенными версиями числятся листовые экраны из однородного металла. Но для некоторых ситуаций этого недостаточно. В таком случае необходимо заручиться поддержкой многослойных пакетов. Внутри у них будут располагаться слои изоляционного или поглощающего материала. Это может быть обычный шунгит или углеродистые соединения.

Отдельно внимание служба безопасности предприятий обычно всегда уделяет средствам индивидуальной защиты. Они предусматривают специальную одежду, которая создается на основе металлизированной ткани. Это могут быть:

  • халаты,
  • фартуки,
  • перчатки,
  • накидки с капюшонами.

При работе с объектом излучения или в опасной близости к нему дополнительно потребуется использовать особенные очки. Их главным секретом выступает покрытие слоем металла. С помощью такой предосторожности получится отражать лучи. В общей сложности ношение индивидуальных средств защиты может снизить уровень облучения до тысячи раз. А очки рекомендуется носить при излучении в 1 мкВт/см.

Польза от микроволнового излучения

Кроме распространенного мнения о том, насколько вредны микроволны, существует и обратное утверждение. В некоторых случаях СВЧ способно приносить даже пользу для человечества. Но эти случаи должны быть тщательно изучены, а само излучение обязано производиться дозировано под присмотром опытных специалистов.

Терапевтическая польза от микроволнового излучения основывается на его биологическом воздействии, происходящем в процессе физиотерапии. Для генерирования лучей в лечебных целях (что называется стимуляцией) используются специальные медицинские генераторы. При их активации начинает производиться излучение по четко заданным системой параметрам.

Здесь учитывается заданная экспертом глубина, чтобы прогревание тканей дало обещанный положительный эффект. Главным преимуществом подобной процедуры выступает возможность провести качественную болеутоляющую и противозудную терапию.

Медицинские генераторы используют по всему миру, чтобы помогать людям, которые страдают:

  • фронтитом,
  • гайморитом,
  • невралгией тройничного нерва.

Если же в оборудовании используется микроволновое излучение с увеличенной проникающей способностью, то с его помощью врачи успешно вылечивают ряд заболеваний по следующим направлениям:

  • эндокринные,
  • дыхательные,
  • гинекологические,
  • почки.

Если соблюдать все предписанные комиссией по безопасности правила, то СВЧ не нанесет существенного вреда организму. Прямое тому доказательство – использование его в лечебных целях.

Но если нарушить эксплуатационные правила, отказавшись добровольно себя ограничивать от сильнодействующих источников облучения, то это может привести к непоправимым последствиям. Из-за этого всегда стоит помнить, насколько опасными бывают микроволны, использующиеся бесконтрольно.

Микроволновые печи давно поселились на наших кухнях, но о принципе их работы особо и не думал никто. Зато до сих пор не утихают споры о том, безопасен ли этот прибор для человека или все-таки – нет. Мы решили развенчать все мифы и доказать, что микроволновкам на кухне быть!

Чтобы вы понимали, микроволновки работают на частоте, соразмерной частоте смартфона . Подобные волны задействованы в радиолокации, в спутниковой навигации, даже Солнце излучает определенную долю микроволн.

Само по себе микроволновое излучение опасно для здоровья . Представьте, если бы на вас воздействовали несколько тысяч мобильников, вай-фай роутеров или более десятка вышек сотовой связи. Я говорю о волнах, с которыми есть контакт. По сути, один мощный магнетрон может сварить внутренности человека и взорвать любой продукт в случае длительного воздействия.

Хорошая новость в том, что производители решают этот вопрос, используя технические и конструктивные разработки. Сегодня даже недорогие печи не несут никакого вреда и за них можно голосовать рублем. Именно поэтому вред современной микроволновой печи – это миф .

Как это работает

Все приборы – дешевые и дорогие – работают одинаково. По сути, это металлическая коробка, внутри которой трудится магнетрон, излучающий короткие волны. Если не вдаваться в тонкости, кинетическая энергия преобразуется в тепловую, благодаря чему нагревается еда.

Микроволны способны проникать в пищу на глубину 1.5 см, не более . Весь остальной слой нагревается благодаря естественной теплопроводности. Этот принцип действует абсолютно во всех моделях, поэтому нельзя говорить о том, что какие-то из них безопасней других.

Другое дело – качество сборки. Именно изоляция камеры не дает микроволнам выходить наружу. Сегодня все производители обязаны оснащать печи защитными механизмами и сертифицировать машины на предмет безопасности.

Для бытовых приборов есть два стандарта, нормирующих безопасное излучение:

  • наш, российский – по нему уровень плотности микроволн не должен превышать 5.0 мВт*см2 на расстоянии полуметра от печи;
  • забугорный, американский (ANSI) считает нормой плотность 10 мВт*см2.

Такая существенная разница вызвана тем, что наш стандарт разрабатывался медиками с опорой на главное – здоровье людей. ANSI – труд производителей, которые стремятся к удешевлению продукции. Непоправимый вред несет излучение от 60 мВт/м2 , и именно поэтому в каждой микроволновке есть многоуровневая защита.

Качество сборки и конструктив

Это, так сказать, базовая ступенька защиты. Если техника не проработана конструктивно, она может пропускать волну. Дело в том, что в любой модели вы найдете вентиляционные отверстия. Все они могут считаться источником утечки, если их геометрические размеры больше, чем длина волны .

Исходя из этого, отверстия должны быть выполнены в виде небольших щелей, расположенных вдоль линии протекания тока в камере. Справедливости ради скажу, что все производители соблюдают этот момент, поэтому в печах даже около вентиляции происходит эффект экранировки, – ни у одной волны нет шанса проникнуть наружу .

Дверца

Дверцы микроволновок считаются потенциальным источником утечки, что усугубляется близким расположением пользователя.

Именно поэтому к их конструкции предъявляются усиленные требования:

  • удобство наблюдения за приготовлением, легкий доступ к блюду и защита при открытой дверце;
  • сильная экранировка и недопущение утечки.

Вред можно получить, открыв прибор во время работы, поэтому первый вопрос решается особой конструкцией запорной системы. Производители применяют три, а то и четыре защитных и блокирующих выключателя . С их помощью магнетрон запускается только в момент замыкания контактов (после закрывания дверцы). Типы переключателей могут быть разными, например, защитный Monitor Switch, Door Switch – дверной, Primary/Secondary Switch – первичный/вторичный.

Если говорить о выборе, дальше всех пошли корейцы. В микроволновых печах Samsung реализовано множество технологий, но особенно удачной получилась модель MC32F604TCT. Этот зверь оснащен откидной дверцей, как у традиционного духового шкафа, есть 4 защитных выключателя , биокерамическое покрытие, целый ряд удобств для приготовления разнообразных блюд.

Если вы следуете главному тренду 2017 года – ЗОЖ, корейцы выручат и тут. Модель MW3500 K абсолютно безопасна и позволяет готовить на аэрогриле, что делает блюда без масла очень полезными для здоровья. Более того, вам в помощь залито множество авторецептов, а это снимает лишнюю головную боль в повседневном цейтноте.

Экранирование

Для обеспечения экранировки используется хитрая многорамочная конструкция двери. Смотровое оконце всегда перекрывается металлическим перфорированным листом. Каждое отверстие листа работает как диафрагма и препятствует утечке. Волны отражаются, возвращаются в камеру и просто физически не могут выйти наружу. При выборе проверьте, чтобы диаметр дырочек не превышал 2.3 мм .

Также должна быть обеспечена защита по контуру, так как между шасси прибора и дверцей есть щели. Проблема в том, что они могут увеличиваться в процессе эксплуатации. Тут важен зазор между уплотнителем и камерой, – прилегание должно быть плотным.

Хорошее экранирование есть у любой микроволновой печи, иначе бы она не поступила в продажу . Если вы ищите соло, планируя использовать его для разогрева и разморозки, обратите внимание на модель LG MS-2042 DB . За небольшие деньги вы получите хороший полезный объем на 20 л, оптимальную мощность, электронное управление. Конечно, излишеств и дополнительных опций тут нет.

Большие возможности можно поискать у немцев. Например, машина Bosch BFL634 GS1 может быть встроена в мебельный профиль, есть 7 автоматических программ. Внутри трудится инверторный мотор. Завершает этот бум технологий умное сенсорное управление и яркий дисплей.

Дополнительно отмечу линейку, особо полюбившуюся профессионалам. Это микроволновые печи Electrolux в стиле Rococo . Как говорят шведы, готовка – искусство, а вы – художник. Но, если оставить лирику серия получилась действительно удачной: тут реализован удачный внешний вид и передовые технологии. Например, в модели Electrolux EMM20000OC можно готовить хоть жаркое, хоть шоколадный фондан.

Выводы

Микроволновая печь – абсолютно безвредный прибор, не хуже простого смартфона. Даже еда вопреки проискам конкурентов не утрачивает своей пищевой ценности, попав под гнет микроволн. Сегодня можно спокойно выбирать бюджетные и дорогие модели, главное, чтобы внутри была защитная запорная система, экран и хорошая сборка .

Среди огромного разнообразия электромагнитных волн, существующих в природе, весьма скромное место занимает микроволновое или сверхвысокочастотное излучение (СВЧ). Отыскать этот частотный диапазон можно между радиоволнами и инфракрасной частью спектра. Протяжённость его не особенно велика. Это волны длиной от 30 см до 1 мм.

Поговорим о его происхождении, свойствах и роли в сфере обитания человека, о том, как влияет этот «молчаливый невидимка» на человеческий организм.

Источники СВЧ-излучения

Существуют природные источники микроволнового излучения - Солнце и другие космические объекты. На фоне их излучения и происходило формирование и развитие человеческой цивилизации.

Но в наш, насыщенный всевозможными техническими достижениями век, к естественному фону присовокупились ещё и рукотворные источники:

  • радиолокационные и радионавигационные установки;
  • системы спутникового телевидения;
  • сотовые телефоны и микроволновые печи.

Как микроволновое излучение влияет на здоровье человека

Результаты исследования влияния микроволнового излучения на человека позволили установить, что СВЧ лучи не обладают ионизирующим действием. Ионизированные молекулы - это дефектные частички вещества, приводящие к мутации хромосом. В результате живые клетки могут приобрести новые (дефектные) признаки. Этот вывод не означает, что микроволновое излучение не оказывает вред на человека.

Изучение влияния СВЧ-лучей на человека, позволило установить следующую картину - при их попадании на облучаемую поверхность, происходит частичное поглощение поступающей энергии тканями человека. В результате в них возбуждаются высокочастотные токи, нагревающие организм.

Как реакция механизма терморегуляции, следует усиление циркуляции крови. Если облучение было локальным, возможен быстрый отвод тепла от разогретых участков. При общем облучении такой возможности нет, поэтому оно является более опасным.

Поскольку циркуляция крови выполняет роль охлаждающего фактора, то в органах, обеднённых кровеносными сосудами, тепловой эффект выражен наиболее ярко. В первую очередь - в хрусталике глаза, вызывая его помутнение и разрушение. К сожалению, эти изменения необратимы.

Наиболее значительной поглощательной способностью отличаются ткани с большим содержанием жидкого компонента: крови, лимфы, слизистой желудка, кишечника, хрусталика глаза.

В результате могут наблюдаться:

  • изменения в крови и щитовидной железе;
  • снижение эффективности адаптационных и обменных процессов;
  • изменения в психической сфере, которые могут привести к депрессивным состояниям, а у людей с неустойчивой психикой - спровоцировать склонность к суициду.

Микроволновое излучение обладает кумулятивным эффектом. Если в первое время его воздействие проходит бессимптомно, то постепенно начинают формироваться патологические состояния. Вначале они проявляются в учащении головных болей, быстрой утомляемости, нарушениях сна, повышении артериального давления, сердечных болях.

При длительном и регулярном воздействии СВЧ излучение приводит к глубинным изменениям, перечисленным ранее. То есть, можно утверждать, что СВЧ излучение оказывает негативное влияние на здоровье человека. Причём отмечена возрастная чувствительность к микроволнам - молодые организмы оказались более подверженными влиянию СВЧ ЭМП (электромагнитного поля).

Средства защиты от СВЧ-излучения

Характер воздействия СВЧ излучения на человека зависит от следующих факторов:

  • удалённости от источника излучения и его интенсивности;
  • продолжительности облучения;
  • длины волны;
  • вида излучения (непрерывное или импульсное);
  • внешних условий;
  • состояния организма.

Для количественной оценки опасности введено понятие плотности излучения и допустимой нормы облучения. В нашей стране этот стандарт взят с десятикратным «запасом прочности» и равен 10 микроватт на сантиметр (10 мкВт/см). Это означает, что мощность потока СВЧ энергии, на рабочем месте человека не должна превышать 10 мкВт на каждый сантиметр поверхности.

Как же быть? Сам собой напрашивается вывод, что следует всячески избегать воздействия микроволновых лучей. Уменьшить воздействие СВЧ-излучения в сфере быта достаточно просто: следует ограничить время контакта с бытовыми его источниками.

Совершенно иной механизм защиты должен быть у людей, чья профессиональная деятельность связана с воздействием СВЧ радиоволн. Средства защиты от СВЧ-излучения подразделяются на общие и индивидуальные.

Поток излучаемой энергии убывает обратно пропорционально увеличению квадрата расстояния между излучателем и облучаемой поверхностью. Поэтому важнейшей коллективной защитной мерой является увеличение расстояния до источника излучения.

Другими действенными мерами по защите от СВЧ-излучения являются следующие:

Большая часть из них базируется на основных свойствах микроволнового излучения - отражении и поглощении веществом облучаемой поверхности. Поэтому защитные экраны подразделяются на отражающие и поглощающие.

Отражательные экраны выполняются из листового металла, металлической сетки и металлизированной ткани. Арсенал защитных экранов достаточно разнообразен. Это листовые экраны из однородного металла и многослойные пакеты, включающие слои изоляционных и поглощающих материалов (шунгита, углеродистых соединение) и т. д.

Конечным звеном в этой цепи являются средства индивидуальной защиты от СВЧ-излучения. Они включают спецодежду, выполненную из металлизированной ткани (халаты и фартуки, перчатки, накидки с капюшонами и вмонтированными в них очками). Очки покрыты тончайшим слоем металла, отражающего излучение. Их ношение обязательно при облучении в 1 мкВт/см.

Ношение спецодежды снижает уровень облучения в 100–1000 раз.

Польза микроволнового излучения

Вся предыдущая информация c негативной направленностью, имеет своей целью упредить нашего читателя от, исходящей от СВЧ-излучения, опасности. Однако среди специфических действий микроволновых лучей встречается термин стимуляция, то есть улучшение под их влиянием общего состояния организма или чувствительности его органов. То есть воздействие СВЧ-излучения на человека может быть и полезным. Терапевтическое свойство микроволнового излучения основано на его биологическом действии при физиотерапии.

Излучения, исходящие от специализированного медицинского генератора, проникает в организм человека на заданную глубину, вызывая прогревание тканей и целую систему полезных реакций. Сеансы СВЧ-процедур оказывают болеутоляющее и противозудное действие.

Их с успехом используют для лечения фронтита и гайморита, невралгии тройничного нерва.

Для воздействия на эндокринные органы, органы дыхания, почки, и лечения гинекологических заболеваний используют микроволновое излучение с большей проникающей способностью.

Исследование влияния СВЧ-излучения на организм человека начались несколько десятилетий назад. Накопленных знаний достаточно, чтобы быть уверенными в безвредности естественного фона этих излучений для человека.

Разнообразные генераторы этих частот, создают дополнительную дозу воздействия. Однако, их доля очень мала, а, используемая защита достаточно надёжна. Поэтому фобии об их огромном вреде не более чем миф, если соблюдаются все условия эксплуатации и защиты от промышленных и бытовых источников микроволновых излучателей.

Защита персонала, обслуживающего установки ВЧ, УВЧ и СВЧ достигается:

    уменьшением излучения непосредственно от самого источника излучения;

    экранированием источника излучения;

    экранированием рабочего места у источника излучений или удалением рабочего места от него (дистанционное управление);

    применением в отдельных случаях средств индивидуальной защиты. Интенсивность ЭМП радиочастот на рабочих местах не должна превышать:

    в диапазоне СВЧ при облучении в течение всего рабочего дня - 10мкВт/см 2 .

    при облучении не более двух часов за рабочий день - 100мкВт/см 2 , при облучении не более 10-15мин за рабочий день -мкВт/см 2 (мВт/см 2), при условии обязательного пользования защитными очками;

    в диапазоне СВЧ для лиц, не связанных профессионально с облучением, и для населения интенсивность излучения не должна превышать 1мк Вт/см 2 . Выбор способа защиты или комбинации их определяются типом источника излучения, рабочим диапазоном волн, характером выполняемых работ.

Для уменьшения интенсивности излучения от источника необходимо:

    при обработке высокочастотной части РЛС, отдельных СВЧ генераторов и т.п. применять различные типы поглотителей мощности, эквиваленты нагрузок;

    использовать имитаторы цели при проверках индикаторных, приемных вычислительных, управляющих и т.п. систем РЛС, когда не требуется включения генераторных и излучающих высокочастотных устройств (передатчиков, антенн);

    использовать волноводные ответвители, ослабители, делители мощности при отработке линий передачи энергии и антенных устройств;

    во всех случаях работы с аппаратурой необходимо убедиться в отсутствии утечек энергии на линиях передачи -местах сочленения элементов волноводного тракта, из катодных выводов магнетронов и т.п.

Экранирование источников излучения и рабочих мест выполняется различно в зависимости от генерируемой мощности, взаимного расположения источника и рабочего места, характера технологического процесса.

Испытания источников излучения на высоком уровне мощности (антенные устройства, комплексы РЛС) должны проводится, как правило, на специальных полигонах.

Требования к производственным помещениям и размещению оборудования:

    действующие генераторы СВЧ, радио и телевизионные передатчики должны размещаться в специально предназначенных помещениях;

    при работе нескольких генераторов СВЧ в одном помещении необходимо принять меры, исключающие превышение ПДУ облучения за счет суммирования энергии излучения;

    при работе генераторов СВЧ, радиопередающих и телевизионных устройств большой мощностью излучения необходимо исключить возможность облучения людей, постоянно находящихся в смежных с производственными помещениях;

    на антенных полях радиостанций, полигонах, аэродромах и на других, не ограниченных помещением участках должны быть обозначены места, где интенсивность облучения может превышать допустимую.

В зависимости от типа источника излучений, его мощности, характера технологического процесса может быть применен один из указанных методов защиты или любая из комбинаций.

Для защиты от проникновения СВЧ энергии в рабочее помещение рекомендуется экранировать источники излучения. Экранирование не должно нарушать процесс регулировки настройки испытания при работе с излучающим устройством. Поэтому при конструкции экранирующих приспособлений необходимо учитывать основные параметры, характеризующие излучение и назначение производственного процесса, связанного с экранирующим источником излучения.

Тип, форма, размеры и материал экранирующего устройства зависит от того, имеет ли место непосредственное излучение, направленное или ненаправленное, непрерывное или импульсное, какова излучаемая мощность и рабочий диапазон частот.

Любая экранирующая система для защиты от проникновения СВЧ энергии основана на радиофизических принципах отражения или поглощения электромагнитной энергии.

Известно, что полное отражение электромагнитной волны обеспечивается материалами с высокой электропроводимостью (металлы), полное поглощение возможно в материалах с плохой электропроводимостью (полупроводники, диэлектрики с большими потерями).

С учетом указанных свойств материалов, характера и параметров источника излучения, особенностей производственного процесса был рекомендован и внедрен в практику ряд типовых экранирующих устройств, которые показали хорошую эффективность.

Типы экранов:

Отражающие экраны . Если производственный процесс основан на непосредственном излучении энергии волн в пространстве, полное или частичное экранирование источника может привести к нарушению процесса или даже к невозможности его осуществления. Волны, отражаемые стенками эксплуатирующих устройств, обращенные в сторону излучателя, будут оказывать влияние на режим работы РЛС: пробой в генераторных лампах передатчиков, изменение его рабочей частоты и т.д.

В подобных случаях рационально применять поглощающие покрытия. Отражающие поверхности экранирующего устройства покрываются материалом, практически полностью поглощающим энергию падающих волн.

В тех случаях, когда имеются только утечки в линиях передачи СВЧ энергии, отражения от стенок экранирующего устройства не оказывают влияния на режим работы излучателя генераторной установки или РЛС в целом, экранировка может быть сделана без поглощающих покрытий.

Экраны могут быть использованы: для экранирования помещения, источника излучения, рабочего места. Все экраны должны быть тщательно заземлены.

Сплошные металлические экраны обеспечивают надежное экранирование при любых, практически встречающихся интенсивностях СВЧ поле с учетом допустимых величин (10мкВт/см 2). Экран может быть изготовлен из металла любой толщины. При толщине экрана в 0,01мм поле СВЧ ослабляется примерно в 100000 раз. Следовательно, ослабление в сплошных металлических экранах достаточно велико и для облегчения веса можно пользоваться даже тонкой металлической фольгой.

Сетчатые экраны обладают худшими экранирующими свойствами. Однако в ряде случаев по техническим соображениям и когда требуется ослабление потока мощности СВЧ в 100-1000,экраны из сеток находят широкое применение. Форма экранирующего устройства может быть в виде:

Экранированной камеры (замкнутого экрана);

Незамкнутого экрана.

В качестве замкнутого экрана может быть рассмотрен металлический каркас шкафа передатчика. В период регулировки в случае необходимости наблюдения за режимом работы всей генераторной установки обшивку и

дверцы шкафа, выполненные из листового металла, можно временно заменять обшивкой и дверцами, выполненными из металлической сетки.

Экранированную камеру можно рекомендовать для отдельных производственных процессов в случае направленного излучения, когда интенсивность источника излучения слишком большая. В этом случае может оказаться необходимым экранирование двойной камерой из сетки или сплошным листовым металлом.

Размеры экранирующей камеры определяются размерами источника излучения и рабочего помещения, однако, минимально возможные размеры камеры обуславливаются в первую очередь значением излучаемой мощности.

С направленным излучением приходится встречаться, главным образом, при испытании комплекса РЛС, испытаниях антенных устройств, отработке элементов СВЧ тракта на устранение электрических пробоев и других работах.

Большинство работ, связанных с направленным облучением, относится к испытаниям и исследованиям антенных устройств (снятие диаграммы направленности, измерение частотных характеристик антенн). Несмотря на то, что эти исследования чаще всего производятся на невысоких уровнях мощности от измерительных генераторов (до 5Вт), интенсивность облучения может значительно превышать допустимые величины плотности потока мощности (ППМ).

В зависимости от характера работ могут быть применены различные формы незамкнутых экранов и материалы для их изготовления.

Форма, размер, материал замкнутого экрана по отношению к источнику излучения должны выбираться в каждом конкретном случае с таким расчетом, чтобы работающие в данном помещении не подвергались облучению с интенсивностью выше допустимой нормы.

По своему назначению защита может быть коллективной, предусматривающей мероприятия для групп персонала, и индивидуальной – для каждого специалиста в отдельности. В основе каждой из них лежат организационные и инженернотехнические мероприятия.

Организационные меры защиты направлены на: выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия электромагнитных излучений (защита «расстоянием» и «временем») и т. п. Организационные меры коллективной и индивидуальной защиты основаны на одних и тех же принципах и в некоторых случаях относятся к обеим группам. Отличие в том, что первые направлены на нормализацию электромагнитной обстановки для целых коллективов, на больших производственных площадях, а вторые – уменьшают излучения при индивидуальном характере труда. Защита «расстоянием» подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, а на стадии эксплуатации, – инструментальные методы.

Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней (инструментальный и расчетный методы оценки) время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

К организационным мерам защиты следует отнести и проведение ряда лечебно-профилактических мероприятий. Это, прежде всего, обязательное медицинское освидетельствование при приеме на работу, последующие периодические медицинские обследования, что позволяет выявить ранние нарушения в состоянии здоровья персонала, отстранить от работы при выраженных изменениях состояния здоровья. В каждом конкретном случае оценка риска здоровью работающих должна базироваться на качественной и количественной характеристике факторов. Существенным с позиции влияния на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

К организационным мерам защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ) необходимо также отнести использование средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, наличие плакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМИ и профилактике их неблагоприятного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивностей ЭМИ на рабочих местах и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих. Необходимо отметить, что в ряде случаев организационные меры не применимы в виду ограничения работ по времени (ремонтные работы без снятия напряжения ) или их применение ограничивается геометрией установок, например, величиной изоляционных промежутков (в электроустановках высокого и сверхвысокого напряжени я). Кроме того, организационные меры не применимы в случаях, когда технологический процесс не позволяет этого (при высотных работах, работах на контактной сети под наведенным и рабочим напряжением ). Инженерно-технические меры защиты применяются в тех случаях, когда исчерпана эффективность организационных мер. Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования; использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование, использование минимальной необходимой мощности генератора ); обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМИ. Коллективная защита по сравнению с индивидуальной предпочтительней вследствие простоты обслуживания и проведения контроля над эффективностью защиты. Однако ее внедрение часто осложняется высокой стоимостью, сложностью защиты больших пространств. Нецелесообразно, например, ее использование при проведении кратковременных работ в полях с интенсивностью выше предельно допустимых уровней. Это ремонтные работы в аварийных ситуациях (работы на контактной сети под рабочим и наведенным напряжением), настройка и измерение в условиях открытого излучения, при проходе через опасные зоны и т.д. В таких случаях целесообразно применение индивидуальных средств защиты . Тактика применения методов коллективной защиты от ЭМИ зависит от нахождения источника облучения по отношению к производственному помещению: внутри или снаружи. Индивидуальные средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в таблице 1.

Таблица 1. Специальные средства защиты от действия ЭМИ
1. Защита от действия электромагнитных излучений радиочастотного и сверхвысокочастотного диапазонов

К организационным мерам коллективной защиты от действия электромагнитных излучений радиочастотного (ЭМИ РЧ) и сверхвысокочастотного (ЭМИ СВЧ) диапазонов относятся:

  • использование средств наглядного предупреждения о наличии ЭМИ: плакаты, памятки с перечнем основных мер предосторожности; проведение лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМИ и профилактике переоблучений от их воздействия; снижение уровня воздействия сопутствующих производственных факторов );
  • разработка оптимального режима труда и отдыха коллектива с организацией рабочего времени с минимально возможным контактом по времени с ЭМИ );
  • рациональное размещение облучающих и облучаемых объектов: увеличение расстояний между ними, подъем антенн или диаграмм направленности и т.д. )

Инженерно-технические меры коллективной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ включают в себя следующее (см. ниже).

Рисунок 1

  • мероприятия лечебно-профилактического характера (проведение медицинского освидетельствования при приеме на работу, периодические медицинские обследования и врачебные наблюдения за персоналом, объективная информация об уровне интенсивностей на рабочем месте и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих, проведение инструктажа по правилам техники безопасности при работе в условиях воздействия ЭМИ );
  • мероприятия по защите «временем» (нахождение в контакте с ЭМИ только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий );
  • мероприятия по защите «расстоянием» (организация рабочего места с целью создания условий с минимальными уровнями воздействующих ЭМИ ).

Применение поглотителей мощности. Принцип поглощения электромагнитной энергии лежит в основе применения поглотителей мощности, используемых в качестве нагрузок на генераторы вместо открытых излучателей. Таким образом, обеспечивается защита пространства от проникновения в нее ЭМИ. Поглотители мощности – это отрезки коаксиальных или волноводных линий, частично заполненных поглощающими материалами. Энергия излучения поглощается в заполнителе, преобразуясь в тепловую. Заполнителями могут быть: чистый графит (или в смеси с цементом, песком, резиной, керамикой, порошковым железом), дерево, вода. Для понижения уровня мощности излучения в тракте (или на открытое излучение) можно применять и аттенюаторы . По принципу действия их разделяют на поглощающие и предельные. Поглощающие являются отрезками коаксиальной или волноводной защиты, в которой помещены детали с радиоизлучающим покрытием. Предельные аттенюаторы представляют собой отрезки круглых волноводов, диаметр которых значительно меньше критической длины волны в рабочем диапазоне длин волн данного аттенюатора. В этом случае мощность излучения, проходящая по аттенюатору, затухает по экспоненциальному закону.

К организационным мерам индивидуальной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ относятся:

  • Экранирование. Под экранированием в общем случае понимается как защита работника от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде. В любом случае эффективность экранирования – это степень ослабления составляющих поля (электрической или магнитной ), определяемая как отношение действующих значений напряженности полей в данной точке пространства при отсутствии и наличии экрана. Экранирование источников ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ или рабочих мест осуществляется с помощью отражающих или поглощающих экранов. Эффективность экранирующих устройств определяется электрическими и магнитными свойствами материала экрана, конструкцией экрана, его геометрическими размерами и частотой излучения. Для уменьшения ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ защитные устройства должны представлять собой электрически и магнитно замкнутый экран.

Рисунок 2

Во избежание эффекта насыщения экран делают многослойным, при этом желательно, чтобы каждый последующий (по отношению к экранируемому излучению) слой имел большее начальное значение магнитной проницаемости, чем предыдущий, так как эквивалентная глубина проникновения электромагнитного поля в толщу материала обратно пропорциональна произведению его магнитной проницаемости и проводимости.

Защита, основанная на принципе радиопоглощения, применяется при создании аналогов свободного пространства при антенных нагрузках; при невозможности применения каких-либо других защитных материалов вследствие возможного нарушения технологического процесса; при обкладывании мест стыков внутренней поверхности шкафов с генераторной и усилительной аппаратурой, генерирующей ЭМИ; при закладывании щелей между теми деталями волноведущих структур, которые не могут быть соединены сваркой или пайкой. Используемые радиопоглощающие материалы должны отвечать следующим требованиям: максимальное поглощение электромагнитных волн в широком частотном диапазоне, минимальное отражение, отсутствие вредных испарений, пожаробезопасность, небольшие габариты и вес.

По максимальному поглощению и минимальному отражению лучшими качествами обладают материалы с ячеистой структурой, пирамидальной или шиповидной поверхностью. Со стороны, не подлежащей облучению, радиопоглощающие материалы покрываются, как правило, радиоотражающими, в результате чего характеристики всей экранирующей конструкции во многом улучшаются. Критерием, характеризующим защитные свойства радиопоглощающего материала, выступает коэффициент отражения по мощности.

Таким образом, в поглощающих экранах используются специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны. В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструк-тивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, чехол, штора и т.д.).

Вторая составляющая эффективности экранирования Эотр обусловлена отражением электромагнитной волны на границе раздела свободное пространство – экран. Значительно большего эффекта экранирования можно достичь, используя не однородные, а многослойные экраны той же суммарной толщины. Это объясняется наличием в многослойных экранах нескольких границ раздела поверхностей, на каждой из которых происходит отражение электромагнитной волны вследствие разницы волновых сопротивлений слоев. Эффективность многослойного экрана зависит не только от числа слоев, но и порядка их чередования. Наиболее эффективны экраны из комбинаций магнитных и немагнитных слоев, причем наружный по отношению к источнику излучения поля слой предпочтительнее выполнять из материала, обладающего магнитными свойствами.

Расчет эффективности экранирования двухслойными экранами из различных материалов показывает, что наиболее целесообразным в диапазоне частот 10 кГц – 100 мГц является сочетание медного и стального слоев. При этом толщина магнитного слоя должна быть больше, чем немагнитного (сталь – 82% общей толщины, медь – 18%). Дополнительное увеличение толщины экрана на один слой приводит к не очень заметному повышению эффективности экранирования. При проектировании электромагнитных экранов в общем случае необходимо иметь в виду, что на сравнительно низких частотах наиболее сложно обеспечить эффективное экранирование магнитной составляющей поля, в то время как экранирование электрической составляющей не представляет особых трудностей даже при использовании перфорированных или сетчатых экранов. При изготовлении экрана в виде замкнутой камеры вводы волноводов, коаксиальных фидеров, воды, воздуха, выводы ручек управления и элементов настройки не должны нарушать экранирующих свойств камеры. Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью ради-озащитного стекла. Для уменьшения просачивания электромагнитной энергии через вентиляционные жалюзи последние экранируются металлической сеткой, либо выполняются в виде запредельных волноводов. Уменьшение утечек энергии из фланцевых сочленений волноводов достигается путем применения «дроссельных фланцев», уплотнения сочленений с помощью прокладок из проводящих (фосфористая бронза, медь, алюминий, свинец и другие металлы) и поглощающих материалов, осуществления дополнительного экранирования.

При изготовлении экранов используются следующие материалы:

Металлические материалы. Металлические материалы выбирают из условий:

  • достижения заданной величины ослабления электромагнитного поля и его составляющих в рабочем диапазоне частот при соответствующих ограничениях размеров экранов и его влияния на экранируемый объект;
  • устойчивости против коррозии и механической прочности;
  • технологичности конструкции экрана и получения требуемых его конфигурации и высоко габаритных характеристик.

Первому требованию удовлетворяют практически все применяемые в настоящее время листовые материалы (сталь, медь, алюминий, латунь, так как при соответствующей их толщине обеспечивают достаточно высокую эффективность экранирования. Но в различных диапазонах рабочих частот при одинаковой толщине экрана эффективность экранирования магнитных и немагнитных материалов будет различной. То есть, пока экран работает как магнитостатический, эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных. В электромагнитном режиме в полосе частот, где эффективность экранирования за счет отражения больше эффективности поглощения, немагнитные материалы, обладающие большой проводимостью по сравнению с магнитными, обеспечивают более высокую эффективность.

Однако в реальных экранах указанные свойства магнитных и немагнитных материалов проявляются слабо. Ввиду экономических и конструктивных соображений предпочтение отдается стальным конструкция экранов. Преимущества стали, теряются при экранировании токонесущих элементов, критичных к вносимым в них потерям, (т.е. применение стальных экранов ограничено из-за больших потерь, вносимых ими). Применение стали для экранов обусловлено еще тем, что при монтаже такого экрана можно широко использовать сварку.

Толщина стали, выбирается исходя из вида и назначения конструкции, условий ее монтажа и из возможности осуществления сплошных сварных швов. При сварке на переменном токе толщину берут примерно 1,5-2 мм, на постоянном токе - около 1 мм, при га-зовой сварке - 0,8 мм.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести:

  • высокую стоимость (бронза, серебро и т.д.);
  • значительный вес и габариты;
  • сложность пространственного решения конструкции;
  • низкую эффективность самого металла, реализуемую лишь на 10-20% из-за несовершенства конструкции.

Рисунок 3

Сеточные материалы. Сеточные материалы нашли широкое применение в экранировании из-за своих преимуществ перед листовыми. Металлические сетки значительно легче листовых материалов, проще в изготовление, удобны в сборке и эксплуатации, обеспечивают достаточный обмен воздуха, светопроницаемы, они обладают достаточной эффективностью экранирования во всем диапазоне радиочастот. Однако, сетки имеют не высокую механическую прочность, быстро теряют эффективность экранирования из-за старения (эта потеря происходит за счет коррозии сеток, поэтому сетки специально покрывают антикоррозийным лаком). Экранирующие свойства металлических сеток проявляются главным образом в результате отражения электромагнитной волны от их поверхности. Параметрами сетки, определяющими ее экранирующие свойства, являются шаг сетки S, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки r и удельная проводимость материала сетки.

Фольговые материалы. К ним относятся электрически тонкие материалы толщиной 0,01 – 0,05 мм. В сортамент фольговых материалов входят в основном диамагнитные материалы – алюминий, латунь, цинк. Стальные фольговые материалы промышленность не выпускает.

Монтаж фольговых экранов несложен, т.к. крепление фольги к основе экрана проводится приклепыванием. Выбор клея должен производится с учетом условий эксплуатации экрана, к которым относятся температура, влажность, вибрационные нагрузки и др. Выбор толщины материала должен производиться с учетом возможностей возникновения резонансных явлений. Существуют графики для различных материалов, где указывается для самой низшей резонансной частоте экрана зависимость толщины от частоты при различной эффективности экранирования.

Эффективность экранирования фольговыми материалами достаточно высока для электромагнитного поля и электрической составляющей. Магнитную составляющую такие материалы ослабляют сравнительно мало и тем меньше, чем больше длина волны. Токопроводящие краски. Использование токопроводящих красок для электромагнитного экранирования является весьма перспективным направлением, т.к. их применение исключает необходимость проведения сложных и трудоемких работ по монтажу экрана, соединению его листов и элементов между собой. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического пленкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий. Токопроводящая краска обычно устойчива и сохраняет свои начальные свойства в условиях резких климатических изменений и механических нагрузок. Эффективность экранирования токопроводящими красками определяется так же, как для электрически тонких материалов.

Металлизация поверхностей. Металлизация различных материалов для электро-магнитного экранирования получает все большее распространение благодаря большой производительности и универсальности методов нанесения покрытий. Из существующих методов нанесения покрытий наиболее удобным является метод распыления расплавленного металла струей сжатого воздуха. Нанести металлический слой можно на любую поверхность таких материалов, как плотная бумага, картон, ткань, дерево, текстолит, пластмасса, сухая штукатурка, цементированные поверхности и др.

Металлизационные слои могут быть различной толщины. Толщина слоя не зависит от вида металла - покрытия, а зависит от свойств подложки (основания). Количество наносимого слоя металла должно соответствовать физико-химическим свойства материала подложки, его прочным и деформационным характеристикам. Например, для плотной бумаги слой металла должен быть не более 0,28 кг/м2, для ткани - до 0,3 кг/м2. Для жесткой подложки количество наносимого металла существенно не ограничивается, т.к. более существенные ограничения обуславливаются высоко габаритными характеристиками экрана. Наиболее распространенным покрытием является цинк. Это покрытие технологично, обеспечивает сравнительно высокую эффективность экранирования, достаточную для многих экранов механическую прочность. Алюминиевые покрытия имеют эффективность на 20 дБ выше, чем цинковые, но они менее технологичны.

Следует заметить, что при прочих равных условиях эффективность экранирования металлизированным слоем ниже, чем сплошным листом той же толщины. Это объясняется тем, что проводимость нанесенного слоя меньше, чем проводимость исходного материала (металла). Металлизация поверхностей может успешно применяться для экранирования помещений и кабин, в условиях деления радиоэлектронных средств (РЭС) на отдельные экранированные отсеки при неметаллической общей несущей конструкции, для отдельных устройств, монтируемых в пластмассовых корпусах. Металлические поверхности наносят и на стеклянные поверхности. Стекла с токопроводящими покрытиями в основном используются в смотровых окнах и искальных системах РЭС, в экранированных системах РЭС и камерах с целью обеспечения доступа в них света. Замкнутый экран из стекол с токопроводящим покрытием используют и тогда, когда требуется наблюдать за происходящим внутри экрана процессами. В настоящее время имеется номенклатура стекол с токопроводящими покрытиями, имеющих поверхностное сопротивление не менее 6 Ом при ухудшении прозрачности не более чем на 20%. Эффективность экранирования у таких стекол составляет примерно 30 дБ.

Наибольшее распространение получили пленки из оксида олова, так как они обеспечивают наибольшую механическую прочность, химически устойчивы и плотно соединяются со стеклянной поверхностью (подложкой).

Материалы, применяемые для защиты от СВЧ-излучений. К таким материалам относятся следующие (см. ниже).

а) Специальные ткани (типа РТ и артикула 4381). Ткань РТ изготавливается из капроновых нитей, скрученных с расплющенной и посеребренной медной проволокой диаметром 35…50 мм. У ткани артикула 4381 нитка свита с эмалированным микропроводом ПЭЛ-0,06. Число металлических ниток может быть 30x30, 20x20, 10x10 и 6x6 в 1 см. поскольку провод изолирован, то поверхностное сопротивление этой ткани велико. Из таких тканей обычно изготавливают специальные костюмы для индивидуальной биологической защиты.

б) Радиопоглощающие материалы (РПМ). Эти материалы не относят к экранирующим материалам, хотя некоторые из них выпускаются на металлической основе, которая при тщательном соединение ее отдельных частей и элементов может служить экраном. Однако монтаж таких экранов очень сложен, поэтому поглощающим материалом экран покрывают внутри с целью уменьшения отражения радиоволн.

в) электропроводные клеи (ЭПК). Целесообразно этот клей использовать вместо пайки, болтовых соединений там, где нужно электромагнитное экранирование. Шовное соединение, крепление контактных систем и различных элементов экранов, заполнение щелей и малых отверстий, установка экран на несущей конструкции - эти и другие операции успешно могут быть осуществлены с помощью ЭПК при высокой эффективности экранирования и сокращения объема работ.

Состав ЭПК – это эпоксидная смола, заполненная тонкодисперсными порошками (железо, кобальт, никель). Клей очень быстро утверждается (5 мин.), если процесс проводить с помощью токов высокой частоты.

Строительные материалы. Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и конструкции из них. Для конструкций из различных экранирующих материалов оценку степени сквозного затухания дают только по результатам инструментального метода.

  • Лесонасаждения. Использование в качестве защиты лесонасаждений также основано на радиопоглощении. Защитный эффект лесонасаждений наиболее выражен, когда они находятся в непосредственной близости от защищаемого объекта. При этом учитывается только степень сквозного затухания. При большой протяженности объекта в глубину и густой защитной полосе из высоких деревьев необходимо учитывать дифракционное затухание.
  • Секторное блокирование направления излучения.

    • Использование радиопоглощающих объемов. При нахождении источников СВЧ и РЧ внутри помещений защиту целесообразно проводить в местах проникновения электромагнитной энергии из экранизирующих кожухов, улучшать методы радиогерметизации стыков и сочленений, применять насадки с радиопоглощающей нагрузкой. При внешних источниках применяются различные защитные изделия из радиоотражающих материалов: металлизированные обои, металлизированные шторы, сетки на окнах и другие. Наибольшей эффективностью эти защитные средства обладают в СВЧ диапазоне, на более низких частотах их применение ограничено дифракцией.

В некоторых случаях для защиты от излучений внешних источников используют специальные коридоры со стенками из радиоотражающих материалов (листовой алюминий, латунная сетка и т.п.). Оценку эффективности перечисленных коллективных средств защиты производят по степени сквозного и дифракционного затуханий.

Инженерно-технические меры индивидуальной защиты от действия ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ включают в себя:

  • экранирование отдельных рабочих мест радиоотражающими или радиопоглощающими материалами;
  • индивидуальные средства тотальной защиты в комплекте со средствами локальной защиты (костюмы, комбинезоны в комплекте со шлемами, масками, бахилами, перчатками );
  • индивидуальные средства локальной защиты (радиозащитные халаты, перчатки, шлемы, щитки, очки и т.д. ).

Защитные очки. Линзы очков изготавливают из специального стекла (например, покрытого двуокисью олова - ТУ 166-63 ), вырезанные в виде эллипсоидов с размером полукруга 25х17 мм и вставленные в оправу из пористой резины с вшитой в нее металлической сеткой.

Для изготовления защитного стекла можно использовать различные материалы. Это зависит от степени их оптической прозрачности и защитных свойств для определенных частот ЭМИ. Защитные свойства очков оцениваются по степени затухания примененного стекла. Следует иметь в виду, что защиту очками до 10 дБ можно получить лишь на частоте излучения более 3 ГГц. При более низких частотах (менее 1 – 2 ГГц) они бесполезны. Поэтому в перспективе при разработке СИЗ от ЭМИ защита глаз, области лица должна быть тотальной по типу шлема со светопрозрачным участком на уровне глаз, но обладающим достаточным радиозащитным свойством в широком диапазоне частот, включая 1 – 2 ГГц.

Защитные маски. Защитные маски изготавливаются из любого светопрозрачного материала с включением в него каких-либо радиоотражающих структур: напыление металлом, пленки из окислов металлов, покрытие из металлизированных сеток.

Форма и размер маски выбираются так, чтобы величина дифракционного затухания на уровне глаз была не менее затухания защитного материала. С целью обеспечения дыхания и теплообмена в защитной маске по ее периметру делают перфорационные отверстия Для повышения затухания ЭМИ перфорационным материалом внутреннюю поверхность отверстий по всей толщине маски покрывают радиозащитным материалом.

Защитные шлемы, фартуки, куртки, бахилы. Чтобы обеспечить необходимую эффективность защиты, шлемы, фартуки, куртки, бахилы и другие элементы локальной защиты изготавливают с учетом всех требований сквозного, дифракционного затухания. В практической деятельности необходимо иметь в виду, что защитные свойства материалов от ЭМИ и изделий из них – не одно и то же. Это связано с различными радиочастотными свойствами защитных изделий в целом, наличием мест стыков отдельных частей конструкций. Неизбежным является появление резонансных эффектов, свойственных различным неровностям на изделиях, размеры которых кратны длине волны действующего ЭМИ. Необходимо отметить, что если пренебречь данными эффектами, то сквозное затухание какого-либо материала всегда больше его сквозного затухания в конструкции. Хотя большинство методов измерений рассчитано только на определение экранирующих свойств материалов, они пригодны и для изделий в целом.

2. Защита от действия электромагнитных излучений промышленной частоты

Организационные меры коллективной и индивидуальной защиты от действия ЭМИ промышленной частоты (ЭМИ ПЧ) имеют тот же характер, что и при защите от ЭМИ РЧ и ЭМИ СВЧ, и представлены в п.1 данных методических рекомендаций.

Распространенными коллективными средствами защиты от действия ЭМИ ПЧ являются следующие (см. ниже).

  • Экранирующие навесы. Экранирующие навесы изготавливаются из параллельных проводников (диаметр 3 – 5 мм, расстояние между ними 20 см) и располагаются на высоте 2,5 м над пешеходными дорожками.
  • Экранирующие козырьки. Экранирующие козырьки, используемые в качестве защиты, изготавливаются в виде сеток из такого же материала с размером ячеек 5 – 10 см.
  • Экранирующие ограждения. Для прохода людей, проезда автомашин, сельскохозяйственной техники под высоковольтными линиями электропередач организуют приспособления, относящиеся к коллективным средствам защиты. В частности, к ним относятся сокращение расстояний между опорами, применение экранирующих тросов, навесов, натянутых на заземленных опорах. В ряде случаев на установках 400 и 500 кВ на расстоянии 4,5 м и 750 кВ на расстоянии 6 м до токоведущих частей устанавливаются экраны.

Во всех случаях экранирующие устройства подлежат заземлению с величиной со-противления заземляющего устройства 10 Ом. * нейтрализаторы. Данные устройства предназначены для компенсации электри-ческих полей промышленной частоты 50 Гц в зоне расположения технологического и офисного оборудования, компьютерной техники и бытовых электроприборов, снижая вредное воздействие полей на организм человека. Если питание электропотребителей будет осуществляться не непосредственно от сетевой розетки, а через данный нейтрализатор, то электрическое поле в этом случае локализуется в пространстве между сетевой розеткой и нейтрализатором. В зоне расположения оборудования (как и во всем помещении) электрическое поле снижается в 15 – 20 раз. В качестве инженерно-технических мер индивидуальной защиты от действия ЭМИ ПЧ широко используются средства индивидуальной защиты персонала в условиях воздействия электрических излучений промышленной частоты с напряжением выше предельно-допустимых уровней (ПДУ). К ним относится экранирующая одежда, изготовленная из обычного тканого волокна с металлизированной сеткой (табл. 1). В изготовлении ее можно использовать и так называемую металлизированную ткань, представляющую собой обычную хлопчатобумажную ткань, покрытую слоем металла или электропроводящей краской. Перспективным является и использование ткани для экранизирующей одежды из проводящего полимера, электропроводность которого может увеличиваться с возрастанием напряженности. Кроме костюма или комбинезона, в комплект одежды входят экранирующий головной убор, специальная обувь, перчатки или рукавицы (табл. 1). При использовании комплекта защитной одежды все ее элементы должны быть надежно соединены проводником и заземлены через токопроводящую обувь или индивидуальное заземление. К индивидуальным средствам защиты от ЭМИ ПЧ относятся и индивидуальные съемные экраны, изготовляемые из сетки или металлизированного стекла.

3. Защита от магнитных полей

Защитные мероприятия от воздействия магнитных полей (МП) в основном включают экранирование и защиту «временем». Экраны должны быть замкнутыми и изготавливаться из магнитомягких материалов. В ряде случаев достаточно выведения работающего из зоны воздействия МП, так как с удалением источника постоянного и переменного МП их значения быстро убывают.

Как средства индивидуальной защиты от действия магнитных полей можно использовать различные дистанционные средства управления, деревянные клещи и другие манипуляторы дистанционного принципа действия. В ряде случаев могут применяться различные блокирующие устройства, предотвращающие нахождение персонала в магнитных полях с индукцией выше ПДУ.

4. Защита от электромагнитных излучений персональных электронно-вычислительных машин

Способы снижения уровней электромагнитных излучений персональных электронно-вычислительных машин (ЭМИ ПЭВМ), воздействующих на человека, можно разделить на следующие основные группы (см. ниже).

Рисунок 4

  • Использование малоизлучающих видеодисплейных терминалов (ВДТ). Поскольку источник высокого напряжения дисплея с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) – строчный трансформатор – помещается в задней или боковой части ВДТ, то необходимо использовать ВДТ, экранированные с этих сторон металлическим кожухом. В качестве экранирующего кожуха, может выступать корпус монитора, возможно использование формовочных материалов, состоящих из полимерных смол, таких, как полипропилен и др., с наполнителями из алюминиевых чешуек, латунных волокон и других металлических наполнителей. ЭМИ с поверхности и через поверхность экрана электронно-лучевой трубки экранируется с помощью проводящего покрытия, наносимого на внутреннюю или внешнюю поверхность предохранительного стекла; или же с помощью дополнительного защитного фильтра, который располагается перед экраном.

Необходимо отметить, что в жидкокристаллических (ЖК) мониторах отсутствуют электрические цепи высокого напряжения. Следовательно, уровни ЭМИ, по сравнению с ВДТ с ЭЛТ, значительно ниже.

  • Применение внешних защитных фильтров. Установка защитного фильтра на ЭЛТ лишь в 2 – 4 раза снижает уровень ЭМИ для сидящего перед экраном человека, уменьшая электрическую составляющую ЭМИ ПЭВМ в непосредственной близости от экрана, и вовсе не снижая, а может даже увеличивая интенсивность поля в стороны от экрана по оси ЭЛТ на расстояниях более 1 – 1,5 м. Поэтому более эффективным является применение конструкций фильтров с дополнительным экранированием боковых сторон дисплеев.

Если ЭМИ от монитора удовлетворяет требованиям международных стандартов, то нет необходимости в приобретении фильтра, снижающего ЭМИ.

  • Рациональное, с точки зрения воздействия ЭМИ ПЭВМ, расположение рабочих мест. При рассмотрении вопроса о размещении рабочих мест операторов ПЭВМ в помещении необходимо учитывать, что в этом случае на оператора может оказывать негативное воздействие не только тот компьютер, за которым он работает, но и другие компьютеры, находящиеся в данном помещении. Для исключения такого влияния следует руководствоваться следующими правилами.
  1. ВДТ должны по возможности размещаться в один ряд на расстоянии более одного метра от стен.

Рисунок 5

2. Рабочие места операторов должны быть на расстоянии не менее 1,2 метров между собой. Допускается также размещение ВДТ в форме «ромашки». Однако следует учитывать, что каким бы ни было расположение компьютеров в рабочем помещении, задняя стенка компьютера не должна быть направлена в сторону других рабочих мест. Если этого невозможно достичь с помощью рациональной планировки помещения, то в конструкции рабочего стола необходимо предусмотреть возможность монтирования электромагнитного экрана со стороны, к которой обращена тыльная часть ВДТ.

5. Защита от импульсных электромагнитных полей

В целях предупреждения неблагоприятного влияния ИЭМП на состояние здоровья личного состава радиотехнических объектов (РТО) используется комплекс мер, включающий в себя проведение организационных и инженерно-технических мероприятий по снижению уровней ИЭМП на рабочих местах, а также использование средств коллективной и индивидуальной защиты.

Рисунок 6

Организационные мероприятия включают в себя:

  • удаление рабочего места на максимально возможное расстояние от источника ИЭМП;
  • использование минимально необходимой для решения поставленных задач интенсивности излучения источника ИЭМП;
  • организацию системы оповещения о работе источника ИЭМП.

По периметру РТО ИЭМП оборудуются средствами наглядного предупреждения о наличии ИЭМП. Во время работы источников ИЭМП организуется звуковая и (или) световая сигнализация (оповещение).

В перечень инженерно-технических мероприятий входят:

  • организация дистанционного управления аппаратурой;
  • заземление металлических труб отопления, водоснабжения и т.д., а также вентиляционных устройств;
  • экранирование отдельных блоков или всей излучающей аппаратуры;
  • усиление экранирующих свойств ограждающих конструкций, путем покрытия стен, пола и потолка помещений, в которых размещены источники ИЭМП, радиопоглощающими материалами;
  • экранирование рабочего места.

К средствам индивидуальной защиты от ИЭМП относят защитную одежду (комбинезоны и костюмы с капюшонами, изготовленные из специальной электропроводящей радиоотражающей или радиопоглощающей ткани).

6. Защита от лазерного излучения

Средствами защиты от излучения лазеров являются оградительные устройства и знаки безопасности. Оградительные устройства и знаки запрещают нахождение людей в опасной зоне.

Для установки лазеров предусматриваются отдельные, специально оборудованные помещения. Установка размещается так, чтобы луч лазера был направлен на капитальную огнестойкую стену. Эта стена, а также и все поверхности в помещении должны иметь покрытия или окраску с малым коэффициентом отражения. Поверхности и детали оборудования не должны иметь блескости, отражающей падающие на них лучи. Освещение в помещении предусматривается с высоким уровнем освещенности, чтобы зрачок глаза имел минимальное расширение. Важное значение имеют автоматизация и дистанционное управление установкой.

Индивидуальными средствами защиты являются: защитные очки со светофильтрами, защитные щитки, халат и перчатки.

Рисунок 7

7. Защита от ультрафиолетового излучения

Рисунок 8

Для защиты от избытка ультрафиолетового излучения (УФИ) применяют различные экраны, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи. При устройстве помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ другая, чем для видимого света. Хорошо отражают УФИ полированный алюминий и медовая побелка, в то время как оксиды цинка и титана, краски на масляной основе - плохо.

На производстве широко используются средства индивидуальной защиты. К ним относятся

  • специальная одежда, изготовленная из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина).
  • средства защиты глаз и лица. В производственных условиях используют очки или щитки со светофильтрами. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглаз (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм.
  • дерматологические средства индивидуальной защиты кожи: защитные крема с защитным фактором, поглощающим ультрафиолетовое облучение групп А, В, С не менее 18 единиц.