電磁兼容生物效應(yīng)

1、1,第8章 生物電磁效應(yīng)與應(yīng)用,劉 洋應(yīng)用物理教研室,2,8.1 生物電與人體電磁兼容人體是最精妙最復(fù)雜的電磁兼容系統(tǒng)，人體組織是具有生命活動(dòng)的物質(zhì)。物質(zhì)由帶電粒子的分子和原子組成，這些帶電粒子在生命活動(dòng)中遵循生物電磁場(chǎng)的規(guī)律(至今仍不很清楚)形成自身的電磁場(chǎng)與電磁波。人體組織由于各種生命活動(dòng)，可產(chǎn)生諸如電子運(yùn)動(dòng)、離子轉(zhuǎn)移、神經(jīng)電活動(dòng)等生物的電過程，從而會(huì)產(chǎn)生不同頻率、強(qiáng)度和波形的生物電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電流。神經(jīng)系統(tǒng)以電脈沖(

2、動(dòng)作電位)為信息載體，從探測(cè)器(耳、眼、皮膚和內(nèi)臟的感受器)接受體內(nèi)外環(huán)境的各種變化(即刺激)，并把刺激能量轉(zhuǎn)化成神經(jīng)沖動(dòng)。,3,經(jīng)過中樞的分析、整合，再將命令信息以神經(jīng)沖動(dòng)方式傳至效應(yīng)器(肌肉和腺體等)，以支配和調(diào)節(jié)各器官的活動(dòng)。人體動(dòng)作的協(xié)調(diào)和準(zhǔn)確，是任何機(jī)器人所無法比擬的。癱瘓、神經(jīng)脫髓鞘病、小腦共濟(jì)失調(diào)、癲癇發(fā)作和帕金森氏綜合癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾患，就是神經(jīng)系統(tǒng)受損害和內(nèi)部的電磁騷擾引起的人體機(jī)能“降級(jí)”甚至紊亂。,4,8.1.1

3、 生物電,5,動(dòng)作電位是細(xì)胞興奮時(shí)所產(chǎn)生的跨膜電位波動(dòng)。刺激因素(電、化、機(jī)械)使膜局部平衡暫時(shí)破壞而產(chǎn)生突然電壓瞬間(幾毫秒內(nèi))變化，并可形成傳播神經(jīng)沖動(dòng)，或沿肌肉(心肌)傳導(dǎo)。臨床上動(dòng)作電位大量綜合形成心電、腦電、肌電等。,6,8.1.2 人體電磁兼容人體組織和器官的電阻抗差異較大。血清的電阻率較低，肌肉次之，肝、腦等組織的電阻率較高，脂肪和骨骼的電阻抗最高。不僅各種組織和器官有不同的阻抗，即便是同一組織，在不同頻率下，其阻

4、抗也不相同。復(fù)雜的生物體，如人體、動(dòng)物等內(nèi)部電場(chǎng)的估算是非常復(fù)雜的，這主要是由于這些物體的形狀非常不規(guī)則，內(nèi)部的電常數(shù)也是非均勻的。盡管這樣，還是要通過理論計(jì)算和試驗(yàn)方法來確定在外部電磁場(chǎng)的照射下人體與其他動(dòng)物組織中所感受的電磁場(chǎng)。正是這些電磁場(chǎng)與人體和其他動(dòng)物組織相互作用，才產(chǎn)生出種種效應(yīng)。,7,幾種組織的電阻抗和電導(dǎo)率,8,平面電磁波正入射人體時(shí)的網(wǎng)格空間設(shè)置，網(wǎng)格空間的大小采用分辨率為2.62cm的模型；對(duì)應(yīng)于人體模型需要

5、 12×23×67個(gè)網(wǎng)格；分析時(shí)采用二階近似的吸收邊界條件。,9,右圖表示入射波頻率為100MHz時(shí)，人體吸收的SAR(比吸收率Specific Absorption Rate的簡稱)分布.定義為每公斤人體組織所吸收的電磁功率(W/kg)，是生物醫(yī)學(xué)中的一個(gè)重要參數(shù)，用來度量電磁輻射在生物單位組織中所感應(yīng)的電場(chǎng)。比吸收率能夠考慮熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，體溫升高率也和比吸收率成正比。,10,8.2 電磁波的生物效

6、應(yīng)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，電荷流動(dòng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，兩者合稱為電磁場(chǎng)；電磁場(chǎng)以波的形式(電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅相互垂直)向外傳遞電磁能量，形成了電磁輻射。 生物組織中的電解質(zhì)與水是主要參與反應(yīng)的物質(zhì)。就組織的含水量來講，不同年齡、不同組織器官含水量不同，一般來講，含水量較低的組織，其介電常數(shù)均低于含水量高的組織一個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著頻率的升高，人體各種組織的介電常數(shù)隨之減少，電導(dǎo)率增大。 人體部分組織在不同頻率的電導(dǎo)率值如下表所示。,11,,12,8.2.1

7、 電磁波生物效應(yīng)從生物物理角度分析，電磁波對(duì)人體產(chǎn)生影響的機(jī)理是：對(duì)電子傳送的影響。 對(duì)自由基活動(dòng)的影響。 對(duì)生物膜通透性的影響。 對(duì)蛋白質(zhì)和酶活性有影響。 對(duì)遺傳基因的影響。 電磁波生物效應(yīng)機(jī)理大體上分為熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和積累效應(yīng)等。,13,8.2.2 微波的生物效應(yīng)電磁輻射的頻譜可由甚低頻到極高頻(1022 Hz)，其中高頻電磁波由微波(300MHz ~300GHz)和射頻(radiofrequency)構(gòu)成，它們

8、均有明顯的生物學(xué)效應(yīng)。高頻電磁波對(duì)生物體的作用主要以輻射方式進(jìn)行，稱為電磁輻射區(qū)。特別是頻率為300GHz~100MHz的電磁波稱為微波輻射，是電磁輻射生物效應(yīng)研究的重點(diǎn)區(qū)間。微波是高頻電磁波，也稱射頻電磁波。其波長在lm~1mm范圍內(nèi)，所對(duì)應(yīng)的頻率范圍大約在300MHz~300000MHz。,14,微波照射到生物體所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，不僅與微波的作用有關(guān)，還與生物體有關(guān)。微波與生物相互作用后所產(chǎn)生的各種生理和病理反應(yīng)，稱之為微波生

9、物醫(yī)學(xué)效應(yīng)或微波生物學(xué)效應(yīng)。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)了各種性能較好的局部加熱醫(yī)用微波輻射器、微波診斷儀、微波透視儀和微波治療儀等。,15,微波診斷儀,微波治療儀,16,表中微波波段(1m~1mm)頻帶最寬，在醫(yī)學(xué)診斷、治療中占有十分重要的地位。在高電壓輻射場(chǎng)中，熱效應(yīng)占主導(dǎo)地位。在長時(shí)間、低電壓電磁場(chǎng)輻射下，非熱效應(yīng)占主導(dǎo)地位。,17,8.2.3 微波的熱效應(yīng)利用微波對(duì)生物體進(jìn)行照射時(shí)，生物機(jī)體的溫度會(huì)逐漸上升。說明微波對(duì)機(jī)體具有加熱作用

10、，這就是微波的熱效應(yīng)。 微波可引起眼睛損傷，眼睛是人體對(duì)微波輻射比較敏感和易受傷害的器官。如果微波功率增加到某一確定門限值，眼睛被損壞。在微波照射下，可能眼的表層組織角膜還沒有出現(xiàn)傷害，而晶狀體已出現(xiàn)水腫。在大強(qiáng)度、長時(shí)間作用下會(huì)造成晶狀體混濁，嚴(yán)重的將導(dǎo)致白內(nèi)障。更強(qiáng)的照射會(huì)使角膜、虹膜、前房和晶狀體同時(shí)受到傷害，以致造成視力完全喪失。,18,眼睛被損壞的微波功率閾值如下表所示 ：,19,8.2.4 微波的非熱效應(yīng)微波的非熱

11、效應(yīng)是指生物體受到低功率的微波照射時(shí)，在不引起生物體溫度明顯升高的情況下所出現(xiàn)的生理、病理反應(yīng)。 長時(shí)間微波輻射可破壞腦組織細(xì)胞，使大腦皮質(zhì)細(xì)胞活動(dòng)能力減弱，已形成的條件反射受到抑制。反復(fù)的微波輻射可能引起神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能紊亂，某些長時(shí)間在微波輻射強(qiáng)度較低的環(huán)境下工作的人員，曾出現(xiàn)過度疲勞、頭痛、手發(fā)抖、心電圖和腦電圖變化、甲狀腺活動(dòng)性增強(qiáng)、血清蛋白增加、脫發(fā)、嗅覺遲鈍、性功能衰退等癥狀；,20,長期的微波輻射可引起血液內(nèi)白細(xì)胞和紅細(xì)胞

12、的減少，并使血凝的時(shí)間縮短。長時(shí)間的微波輻射又可引起白細(xì)胞的增加。 微波輻射對(duì)生物危害的另一特點(diǎn)是它的累積效應(yīng)。一次低功率照射之后會(huì)受到某些不明顯的傷害，經(jīng)過幾天之后可以恢復(fù)。如果在恢復(fù)之前受到第二次照射，傷害就將累積，這樣多次累積之后就會(huì)形成明顯的傷害。,21,8.3 電磁的應(yīng)用與防護(hù)8.3.1 電磁在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 治療方面 醫(yī)學(xué)上的“電療”，是對(duì)人體某些部位加上適當(dāng)?shù)碾妷?，將電流引入人體產(chǎn)生某些治療作用。 醫(yī)學(xué)上

13、用“磁療”治病，即是給人體加上一個(gè)“外磁場(chǎng)”，使人體的分子電流磁矩產(chǎn)生“取向運(yùn)動(dòng)”，使分子電流流向一致，加強(qiáng)電流強(qiáng)度，達(dá)到磁療的目的。,22,在熱療中，毫米波(頻率為30GHz~300GHz，波長從10mm~1mm)也是一個(gè)重要的應(yīng)用范疇，一般使用的功率密度是，經(jīng)過國內(nèi)大量臨床應(yīng)用表明，對(duì)非特異性免疫力和抵抗力都很有效。 癌癥的高溫治療是目前的一個(gè)重要應(yīng)用，當(dāng)將腫瘤溫度提高到43℃~50℃時(shí)，可將癌細(xì)胞殺死，只要將輻射器的能量進(jìn)行聚焦

14、則可點(diǎn)殺癌細(xì)胞而保護(hù)腫瘤周圍的正常細(xì)胞。另外將微波輻射與針灸技術(shù)結(jié)合起來，可組成一種新型的微波針灸儀 。,23,將手術(shù)刀與微波輻射器相結(jié)合組成一種新的手術(shù)刀，它具有加溫和凝血的作用，在一定程度上具有滅菌的作用，這種手術(shù)刀特別適用于血管很密的人體組織，例如眼睛和肝臟的手術(shù)過程。,24,診斷方面的應(yīng)用1）電磁波診斷的依據(jù)電磁波診斷主要基于下列3點(diǎn)：根據(jù)人體組織介電特性的變化進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)熱輻射特性。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的多普勒頻移，這

15、一方法可檢測(cè)出心臟及動(dòng)脈血管的有關(guān)信息。,25,2）微波醫(yī)學(xué)成像的原理及特點(diǎn)微波醫(yī)學(xué)成像的原理是利用不同生物組織對(duì)電磁波的吸收，反射和透射特性的不同，從它們對(duì)電磁波的散射場(chǎng)中獲取介質(zhì)電磁參數(shù)的分布信息，由于不同組織具有不同的電磁參量，因此通過電磁參數(shù)的分布圖像可獲取組織邊界，血流量及溫度分布等有用信息。傳統(tǒng)的電離輻射成像，X射線成像，核磁共振成像，超聲成像。微波醫(yī)學(xué)成像具有如下特點(diǎn)：安全可靠(非電離輻射)，而且使用低功率密度，能分

16、辨低密度組織(優(yōu)于X射線)，能分辨大的不連續(xù)性區(qū)域(優(yōu)于超聲)，經(jīng)濟(jì)(優(yōu)于核磁共振)，根據(jù)探測(cè)器的不同形狀，可分為平板式和圓柱式兩種微波醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。,26,3）微波的醫(yī)學(xué)應(yīng)用 生物體受到微波照射，微波與生物體相互作用后所產(chǎn)生的各種生理病理反應(yīng)，稱之為微波生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)或微波生物學(xué)效應(yīng)。生物組織受到微波局部加熱時(shí)，組織溫度升高會(huì)引起許多生理反應(yīng)。包括加熱對(duì)組織的直接作用和受熱后導(dǎo)致血管擴(kuò)張引起血流、毛細(xì)管壓力和細(xì)胞膜通透性的增加，使局

17、部白細(xì)胞和抗體濃度提高，加快毒素、細(xì)菌和代謝廢物排出體外，使局部肌肉痙攣緩解和疼痛消除。正因?yàn)槿绱?，微波照射生物組織后可以獲得良好的醫(yī)療效果。,27,4）脈沖電磁場(chǎng)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用 電穿孔(electroporation)在細(xì)胞外施加短時(shí)強(qiáng)脈沖作用時(shí)，能在細(xì)胞膜上形成微孔，引起生物膜通透性的改變，這種作用稱為電穿孔，電穿孔又可稱作電導(dǎo)入、電轉(zhuǎn)染。電穿孔技術(shù)在將外源基因?qū)爰?xì)胞內(nèi)的實(shí)驗(yàn)研究中得到廣泛應(yīng)用，并為癌癥、艾滋病的治療提供了依據(jù)。

18、電融合(electrofusion)電融合技術(shù)早在 70年代末就已經(jīng)建立，首次電融合技術(shù)是在植物原生質(zhì)體上實(shí)現(xiàn)的。電融合是指在電場(chǎng)作用下，細(xì)胞膜上產(chǎn)生小孔，從而使得兩個(gè)或幾個(gè)互相比較靠近的細(xì)胞融合在一起，是細(xì)胞生物學(xué)、體細(xì)胞遺傳學(xué)研究的嶄新手段。,28,3. 磁場(chǎng)在理療學(xué)上的應(yīng)用磁療的治療作用主要有以下幾個(gè)方面：(1)止痛作用磁療的止痛作用機(jī)制可能是多方面的。首先，磁療能改善血液循環(huán)和組織營養(yǎng)，因而可糾正由缺血、缺氧、水腫、

19、致痛物質(zhì)聚集等所導(dǎo)致的疼痛；其次，磁場(chǎng)能提高致痛物質(zhì)水解酶的活性，使緩激肽、組胺等致痛物質(zhì)水解或轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到止痛目的。(2)鎮(zhèn)靜作用磁療后可改善睡眠狀態(tài)，延長睡眠時(shí)間、可緩解肌肉痙攣和減輕瘙癢等。這可能與磁療對(duì)經(jīng)絡(luò)和神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。,29,(3)消炎作用大量實(shí)驗(yàn)研究及臨床觀察表明磁療有消炎作用。由于血液循環(huán)加強(qiáng)，組織通透性增加，從而使炎癥產(chǎn)物得以及時(shí)排除，水腫減輕，組織酸中毒改善，一些酶(組胺酶、緩激肽酶等)的活性提高。此

20、外，磁場(chǎng)對(duì)機(jī)體免疫力的提高，PH值增加等也對(duì)炎癥的消散起一定作用。(4)消腫作用在臨床與實(shí)驗(yàn)中均得到證實(shí)。慢性炎癥和軟組織損傷引起的組織局部水腫，磁療后均能很快減輕或消失。其原因主要是因?yàn)榇暖熀?，局部微血管擴(kuò)張，血流加快，促使?jié)B出的吸收和消散。,30,(5)降壓作用因磁療對(duì)經(jīng)絡(luò)和植物神經(jīng)有調(diào)節(jié)作用，故磁療后可使動(dòng)靜脈毛細(xì)血管管徑擴(kuò)大，血液循環(huán)的外周阻力降低，微循環(huán)功能改善，從而導(dǎo)致血壓下降。此外，磁療后睡眠好轉(zhuǎn)，高級(jí)中樞神經(jīng)的調(diào)節(jié)

21、功能得到改善也是血壓下降的有利因素。 (6)對(duì)腫瘤的作用磁療對(duì)良性和惡性腫瘤均有一定的影響?？墒沽夹阅[瘤如纖維瘤、脂肪瘤、粉瘤、淋巴瘤和腱鞘囊腫等縮小或消失，對(duì)惡性腫瘤，如消化道腺癌、淋巴瘤、肝癌和纖維肉瘤等亦能縮小腫塊及改善癥狀。,31,8.3.2 電磁場(chǎng)在其他方面的應(yīng)用1. 磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)植物的作用及應(yīng)用電磁輻射不僅對(duì)人體有影響，而且對(duì)動(dòng)、植物也有影響。高頻電磁場(chǎng)特別是微波波段，對(duì)動(dòng)物的影響很大。 微波殺菌的技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用已

22、經(jīng)很普遍，如微波加熱器在中藥滅菌中的應(yīng)用獲得很好的效益。 電磁輻射對(duì)植物的影響主要著重于靜電生物效應(yīng)。研究結(jié)果表明，靜電場(chǎng)對(duì)淀粉酶、過氧化物酶、脫氫酶、果酸酶和蛋白酶等的活性都有影響。不同(強(qiáng)度和方向)的靜電場(chǎng)對(duì)酶的活性影響不同。,32,對(duì)植物種子進(jìn)行靜電處理，能提高種子活化能和種子內(nèi)多種酶的活性，對(duì)種子有消毒殺菌作用，可提高種子的發(fā)芽勢(shì)、出苗率、幼苗長勢(shì)和抗病蟲害能力，改善植株品質(zhì)。 2. 磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)的作用及應(yīng)用加拿大科學(xué)家Ri

23、chard Gedye通過大量的實(shí)驗(yàn)和對(duì)微波作用機(jī)理的深入研究發(fā)現(xiàn)：微波電磁場(chǎng)可以加速許多化學(xué)反應(yīng)，其中包括許多有機(jī)和無機(jī)化合物的合成反應(yīng)，在一定條件下，許多化學(xué)反應(yīng)速度比常規(guī)方法可加速一千多倍。,33,3. 磁場(chǎng)在軍事中的應(yīng)用通常認(rèn)為核武器的殺傷因素有4個(gè)，即早期核輻射、燒傷、沖擊傷以及放射性落下會(huì)損傷。 核爆時(shí)可使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生了巨大的磁場(chǎng)，電壓可達(dá)千伏、萬伏、幾十萬或上百萬伏。這個(gè)磁場(chǎng)波譜非常廣泛，幾乎占據(jù)了電磁頻譜所

24、有波段。強(qiáng)電磁輻射在軍事上的破壞力很久以前已為人們所重視，空中軍事目標(biāo)、地面設(shè)施、C4I系統(tǒng)(指揮、通信、調(diào)控、計(jì)算機(jī)和情報(bào)系統(tǒng))和地下固定設(shè)施等均可受到影響。民用設(shè)施，如廣播電臺(tái)、通訊系統(tǒng)和電力控制系統(tǒng)等均可受到攻擊，造成嚴(yán)重干擾、癱瘓，甚至破壞，人員亦可受到傷害，神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)均可受到影響。,34,電磁場(chǎng)還在仿生學(xué)，如研究信鴿導(dǎo)航、鰻魚回游、蝸牛定向等與地磁場(chǎng)的關(guān)系；航空航天技術(shù)，如在宇宙艙體內(nèi)極弱磁場(chǎng)環(huán)境下人的生存問題；

25、環(huán)境保護(hù)，自然電磁干擾和人為電磁干擾對(duì)人體的危害及其防護(hù)；以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、軍事等領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用，且日益產(chǎn)生極其重要的影響與作用。8.3.3 電磁輻射的保護(hù)手機(jī)的電磁輻射保護(hù) 人體內(nèi)SAR分布及其幅度與手機(jī)使用的頻率和功率、手機(jī)與人體的相對(duì)放置位置、天線類型及饋電位置等因素有關(guān)；,35,人體頭部對(duì)電磁能的吸收較大，尤其是眼部；手機(jī)對(duì)人體產(chǎn)生有害的生態(tài)效應(yīng)的可能性很大，吸收的電磁能導(dǎo)致的溫升現(xiàn)象對(duì)特別敏感的眼睛

26、水晶體及頭部的某些部位進(jìn)行局部加熱，可能導(dǎo)致一些病變。眾多廠商近年來紛紛研制推出了多種電磁輻射防護(hù)方法和用品。日本學(xué)者指出合理使用防護(hù)材料可以減少手機(jī)表面電流，從而降低人腦的吸收比率。 防護(hù)帽：由幾個(gè)微米粗細(xì)的不銹鋼纖維與化學(xué)合成纖維混紡布制成；外觀與普通帽子相仿，但由于金屬纖維混紡織物對(duì)電磁波的屏蔽作用，能明顯減少打電話時(shí)手機(jī)輻射對(duì)頭部的照射劑量。,36,L型天線：普通手機(jī)天線是由頂部伸出的一小段棒狀天線。電磁輻射方向圖好似一個(gè)

27、“面包圈”套在天線上。打電話時(shí)，輻射最強(qiáng)的方向正好對(duì)著頭部。如果換用L型天線，輻射方向圖基本不變，但打電話時(shí)，卻近似于天線輻射的“盲區(qū)”對(duì)著頭部，能減少電磁波對(duì)頭部的照射。2. 計(jì)算機(jī)的電磁輻射保護(hù)對(duì)計(jì)算機(jī)輻射的保護(hù) 計(jì)算機(jī)的信息泄漏，可通過兩種途徑：一是通過輻射向外泄漏，稱為輻射發(fā)射，輻射發(fā)射是指通過空間傳播的有用的或不希望有的電磁能量；二是傳導(dǎo)泄漏，也稱為傳導(dǎo)發(fā)射，傳導(dǎo)發(fā)射是指信息通過電源線、控制線、信號(hào)線、電線向外傳導(dǎo)造

28、成的泄漏。,37,計(jì)算機(jī)電磁輻射的抑制方法主要有：屏蔽法屏蔽是抑制近場(chǎng)感應(yīng)和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射、中斷電磁輻射傳播途徑的有效方法。從使用看就是將計(jì)算機(jī)置于電磁屏蔽室內(nèi)，使電磁輻射泄漏不出去而達(dá)到保護(hù)計(jì)算機(jī)信息安全的目的。 干擾法 這種方法適宜對(duì)分散使用的微機(jī)的信息保護(hù)。根據(jù)電子對(duì)抗原理，利用干擾機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲與計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的信息輻射一起向外輻射。將計(jì)算機(jī)的輻射信號(hào)和干擾信號(hào)在空間混合后形成一種復(fù)合信號(hào)，破壞了計(jì)算機(jī)輻射信號(hào)形態(tài)，從而達(dá)

29、到了保護(hù)信息的目的。,38,降低輻射電平法 為了減低計(jì)算機(jī)的輻射電平，首先要減少輻射源。在電路設(shè)計(jì)上，要減少數(shù)字電路環(huán)路面積，使相互引線盡可能短，使用線路濾波器，保持良好接地。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，要解決因通風(fēng)，散熱、操作和顯示等的需要而留的空洞縫隙問題。 TEMPEST技術(shù) TEMPEST技術(shù)即低輻射技術(shù)，發(fā)展至今已有近40年的歷史，它是在電磁兼容(EMC)領(lǐng)域發(fā)展起來的一個(gè)新的研究方向。,39,屏蔽服 在日本，屏蔽服

30、式的電磁波輻射防護(hù)服目前已完全成為商業(yè)化的產(chǎn)品，并已走入家庭。屏蔽服在防護(hù)X射線方面早有成功的應(yīng)用。對(duì)計(jì)算機(jī)干擾的保護(hù) 計(jì)算機(jī)的電磁兼容問題具有一般電子設(shè)備的共性，又有其突出的特點(diǎn)。它既是一個(gè)干擾源又是一個(gè)敏感設(shè)備。 當(dāng)干擾信號(hào)超過干擾容限時(shí)會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成如下危害：D/A放大器誤動(dòng)作，這可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)產(chǎn)生誤碼或者死機(jī)；MOS開關(guān)電路出現(xiàn)錯(cuò)誤。,40,這可導(dǎo)致計(jì)算機(jī)在處理任務(wù)或進(jìn)行計(jì)算時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者死機(jī)；對(duì)于RAM、

31、ROM來講干擾信號(hào)會(huì)使存儲(chǔ)器產(chǎn)生誤碼，使RAM、ROM中的內(nèi)容改變或消失，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法正常工作。 提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的抗干擾能力的措施概括起來有幾個(gè)方面。首先，從硬件、軟件設(shè)計(jì)著手提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。在硬件設(shè)計(jì)中要進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，綜合采取各種抗干擾措施；在軟件設(shè)計(jì)中，冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)、標(biāo)志技術(shù)和數(shù)字濾波技術(shù)等都是有效方法；邏輯電路技術(shù)與軟件技術(shù)的巧妙結(jié)合，可以用來作為抑制噪聲的有力工具。其次，屏蔽和接地是提高計(jì)算機(jī)抗干擾能力

32、的有力措施。,41,3. 電磁輻射對(duì)其他設(shè)備的作用及防護(hù)燃油設(shè)備的電磁防護(hù) 進(jìn)行電磁輻射對(duì)燃油危害的防護(hù)應(yīng)采取的防護(hù)措施有如下幾項(xiàng)：消除射頻電弧消除射頻火花 制定加油規(guī)程,42,醫(yī)療設(shè)備的電磁輻射防護(hù)強(qiáng)化醫(yī)務(wù)人員對(duì)微波的物理概念和生物效應(yīng)以及自我保護(hù)的認(rèn)識(shí)。對(duì)于有既往中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、神經(jīng)衰弱、癔病、癲癇、精神病史；心臟或血管質(zhì)性病史、血壓異常；血液系統(tǒng)或造血功能障礙；白內(nèi)障、視神經(jīng)疾病者均不宜從事微波工作；對(duì)從事微

33、波照射的醫(yī)務(wù)人員，做到每年一次預(yù)防性體檢。檢查白細(xì)胞、血小板、腦電圖、心電圖、眼球晶狀體、眼疾、視力，血壓等如已發(fā)現(xiàn)微波引起的早期癥狀，應(yīng)及時(shí)治療；并應(yīng)對(duì)微波的輻射強(qiáng)度和個(gè)人防護(hù)予以調(diào)整。要特別注意大劑量或大強(qiáng)度時(shí)，要穿戴微波防護(hù)服、圍裙、罩衫、頭盔、眼鏡、手套、鞋和襪等，并盡量不要連續(xù)5、6小時(shí)工作。,43,家用電器的電磁輻射防護(hù) 影響家庭電磁環(huán)境的一個(gè)重要原因，是靜電干擾造成的污染和危害。靜電放電的傳遞途徑一般有兩種：在電子控制

34、設(shè)備的信號(hào)線或地線上直接放電；在電子控制設(shè)備金屬外殼上直接放電。后者是最常見的靜電放電現(xiàn)象。靜電對(duì)家用電器產(chǎn)品的危害可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：造成器件擊穿和性能劣化高壓靜電放電可能造成嚴(yán)重事故 使信息出錯(cuò)、邏輯電路誤動(dòng)作 靜電電荷易附塵埃微粒，污染印制電路板，使其耐壓降低 .,44,靜電放電危害家用電器的途徑有電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)、傳導(dǎo)耦合和放電輻射。避免產(chǎn)生靜電，住宅裝修時(shí)，應(yīng)采用抗靜電的材料，如地板裝修時(shí)盡可能不用絕緣性能高

35、的材料，如化纖地毯等；家庭所用的窗簾盡可能不用布料制品；這些材料一經(jīng)磨擦就會(huì)產(chǎn)生靜電且不易釋放；應(yīng)保持家庭環(huán)境濕度在45%以上等，盡可能減少塵埃，塵埃離子通常附著電荷；,45,同時(shí)要保證各種家用電器可靠接地。提高家用電器表面的絕緣能力，如電器外殼覆蓋絕緣物質(zhì)，開關(guān)與電器外殼應(yīng)留有隔離間隙，使放電難以形成。為了抑制靜電感應(yīng)，電源線用屏蔽線或?qū)g線。,46,電磁輻射對(duì)軍用器械的影響及防護(hù) 在現(xiàn)代飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克和軍艦上有許多電引爆裝置，

36、它已成為軍械系統(tǒng)必不可少的設(shè)備。大量試驗(yàn)表明，雷達(dá)使火箭發(fā)射、調(diào)幅廣播電臺(tái)使雷管爆炸、雙通電臺(tái)使電引爆器引燃都是由于電磁干擾能量所致。在軍用飛機(jī)上電引爆器應(yīng)用多達(dá)幾十枚，必須高度重視電磁干擾可能造成的危害。 在軍工裝備的軍械系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，明確規(guī)定了安全距離和安全系數(shù)的要求，以便控制電磁干擾能量可能造成的危害。,47,48,GJB786中規(guī)定，電引爆器導(dǎo)線上的電磁干擾感應(yīng)電流和電壓必須小于最大不發(fā)火電流和電壓的15%，即:

37、其中，Ie為引爆器電路導(dǎo)線上的感應(yīng)電流； Ue為引爆器電路導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓； IMNFC為最大不發(fā)火電流； UMNFC為最大不發(fā)火電壓。用分貝表示， ，即安全系數(shù)為16.5。,,,49,超高壓線路對(duì)人的影響及防護(hù) 醫(yī)學(xué)的研究已經(jīng)證明，強(qiáng)度大的電場(chǎng)對(duì)人體組織是有危險(xiǎn)的。電壓為33，50及7

38、5萬伏以上的高壓線會(huì)產(chǎn)生這種電場(chǎng)。在上述電壓的高壓線導(dǎo)線下面(或在其附近)的人員將受電場(chǎng)影響，并根據(jù)此電場(chǎng)所形成的容性電流通過人體的持續(xù)時(shí)間對(duì)人體的心血管及中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生功能性的破壞。,50,隨著微波通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展和微波設(shè)備的日益增多，世界各國對(duì)微波電磁設(shè)備環(huán)境防護(hù)問題越來越重視，為了防止微波輻射對(duì)環(huán)境空間的污染，保護(hù)人體的健康，美國、英國、加拿大以及前蘇聯(lián)等國早已制定了各自的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。,51,我國也制定出了適合我國國情的

39、作業(yè)場(chǎng)所微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB10436—89)、電磁輻射防護(hù)規(guī)定(GB8702—88)和微波通信設(shè)備輻射安全標(biāo)準(zhǔn)(GB12638—90)，標(biāo)準(zhǔn)的限值為:連續(xù)波：1天8h暴露的平均功率密度為50 µW/cm2，小于或大于8h暴露的平均功率密度按下式計(jì)算： Pd =400/t,Pd為容許輻射平均功率密度(µW/cm2)；t為受輻射事件(h)；,52,脈沖波(固定輻射):1天8h平均功率密度為25µW/cm2