发布时间:2023-10-11 17:33:24
绪论:一篇引人入胜的生活中常见的电磁辐射,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
摘要:随着信息技术的不断发展,多种电磁辐射源同时存在的电磁辐射环境日益复杂,各类场所的人为电磁能量显著增加。为了实现对复杂电磁辐射环境的分析,预防或减少电磁辐射的伤害,通过对单一辐射源检测方法开展研究,创新性地提出了复杂电磁辐射环境的概念及检测方法,包括相对中心检测法和相对轴线检测法,并结合单一辐射源检测结果,对现代城市环境中常见的复杂电磁辐射环境开展了检测,最后对电磁辐射情况进行总结并提出建议。
关键词 :复杂电磁辐射环境;电磁辐射;辐射源;辐射强度
中图分类号:TN03?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2015)15?0123?03
收稿日期:2015?01?12
0 引言
随着信息技术的广泛应用和现代城市化进程的加快,各种频率电磁波的交互作用使城市空域、公共环境及居民住宅在内的各类场所的人为电磁能量显著增加。城市电磁环境污染已成为继PM2.5之后,又一环境污染因子,与人们熟知的大气污染、水污染和噪音污染相比,电磁污染由于不易被人们直接感知、隐蔽性强,短期效应不显著容易被人们疏忽。但是,随着消费者健康、环保意识的不断加强,对于电磁辐射的关注度也在不断增加。
现阶段电磁辐射的研究和检测还主要集中于对单一电磁辐射源的定性研究,随着技术的不断发展,电磁环境复杂性日益提高,对多种电磁辐射源同时存在的复杂电磁辐射环境的研究势必成为电磁辐射污染研究的热点。本文中复杂电磁辐射环境是指由多辐射源引起的多频率、多场强的电磁环境。当众多电磁辐射源处于同一区域环境中时,其产生的电磁波彼此之间交错作用,其呈现出的电磁环境变得相当复杂[1]。本文在对单一辐射源电磁辐射情况进行研究的基础上,针对复杂电磁辐射环境的检测方法进行分析和研究。
1 单一辐射源
1.1 检测方法
单一辐射源的电磁辐射情况采用多点检测法,如图1所示,单一辐射源多点检测法是通过不同的方位(根据消费者实际使用、接触情况),对辐射源的电磁辐射情况进行检测,获得的检测数据主要包括辐射源的工作频率、电磁信号种类、功率,检测结果能够较全面地反映辐射源的电磁辐射情况[2]。
1.2 检测设备
针对工频、低频电磁场强度检测,需要使用各向同性响应或者有方向性电场探头或者磁场探头的宽带电磁辐射测量仪;检测移动基站等射频电磁辐射强度检测,则应使用具有各向同性响应或有方向性探头(天线)的非选频式宽带辐射测量仪[3]。
1.3 检测数据和结果分析
针对17 类典型电器产品的电磁辐射情况进行检测,对数据进行汇总并分析如下:
(1)单一辐射源辐射强度与检测距离成反比。在对典型单一辐射源电磁辐射强度进行检测时,以辐射源为坐标轴零点,在一系列与辐射源间距不同的位置点进行检测,辐射源的电磁辐射强度与检测点距辐射源的距离成反比,由检测结果可知,日常生活中大部分辐射源的电磁辐射强度在检测距离为0.5~1 m 时降低到可接受水平。以某品牌吸尘器产品为例,检测数据如图2所示。
(2)单一辐射源辐射强度与检测位置相关。在对典型辐射源电磁辐射强度进行检测时,以辐射源为相对中心,对不同检测位置的电磁辐射强度进行实地检测,这里所说的不同位置是指以辐射源为圆心,半径为恒定值的圆上不同方位的点,不同检测位置电磁辐射强度存在差异。表1列举了本次检测到的17类产品中不同位置检测点电磁辐射强度差异较大的辐射源。由此可见,大部分辐射源的电磁辐射强度最大值出现在辐射源侧面、发动机所在处和信号(音频、无线)发射区。
2 复杂电磁辐射环境
2.1 家居复杂电磁辐射环境
2.1.1 电磁辐射来源
伴随着智能家居概念的不断推广,家居数字化程度不断提高,就目前智能家居系统的安装来说,其在安装调试过程中主要有无线方式和有线方式,由于有线方式布线繁杂、连接端多、工作量大、成本高、维护困难等特点无法进行大规模的推广,而无线方式则由于不受这些原因限制得到广泛的应用。常见的用于传输信号的无线电技术包括:蓝牙(工作频率2.4 GHz),WiFi(工作频率:2.4 GHz,5.8 GHz)等,在低功率情况下无线传输受限于距离,这种情况下产生的无线电辐射非常小,假如要求有足够的距离,就要提高设备功率,相应会产生比低功率情况下强的电磁辐射。
再加上家庭中原有的各种家用电器、低频电磁场设备(如电线、开关等)、广播电视信号、通信信号等,所有这些信号重叠在一起使本来居住环境中的电磁辐射环境更加复杂。
2.1.2 检测方法
虽然家庭中不同时间段电磁环境是复杂的而且是多变的,但由于辐射源总数量相对固定,对不同信号的不同组合累积实时进行测量即可,最终选取最差值进行统计。根据家庭环境中电磁辐射源相对集中的特点,设计了如图3所示的相对中心检测法和如图4所示的相对轴线检测法。
对家居环境复杂电磁辐射情况进行多次重复检测[4],检测过程中需记录的数据包括:
(1)频率占用度
频率占用度测量的目的是了解一个频域内辐射源的多少和密集程度,由于环境中辐射源工作情况存在不同的组合,需要针对每种组合情况进行检测积累,将频谱进行分类统计和记录。
(2)电磁信号类型
对于不同辐射源发射的电磁信号的种类进行记录,其大小反映了复杂电磁辐射环境组成中电磁信号的复杂程度。
(3)功率密度
功率密度用以描述复杂电磁辐射环境的功率强度,功率密度的定义为:功率与带宽的比值,即功率带宽。
通过对以上参数的分析和统计,并结合检测值进行分析,可确定该复杂电磁辐射环境中主要的辐射源及辐射贡献。
2.2 公共环境中复杂电磁辐射环境
2.2.1 电磁辐射来源
公共环境主要包括商场、超市和街道等公共场所,除包含特殊设备外,由于公共环境相对开阔,复杂电磁辐射危害相对较弱。
2.2.2 检测方法
根据公共环境中辐射源分布相对分散的特点,设计了如图5所示的随机不规则多点检测法对复杂电磁辐射情况检测。
检测过程中需记录的数据同样包括频率占用度、电磁信号类型和功率密度。
2.3 检测建议
采用本文提出的复杂电磁辐射环境检测方法,针对日常生活中接触较多的超市、家庭、公共道路和地铁站等复杂电磁辐射环境进行检测,检测结果显示,家庭中由于电器相对聚集,当多种电器同时开启时,电磁辐射强度增加较为明显;除非近距离接触公共环境中的特殊辐射源(例如公共道路中的高压变电站等),普遍公共环境较为开阔,电磁辐射强度均在可接受范围之内。提出建议如下:
(1)应注意不要把电器摆放得过于集中,使自己暴露在超剂量辐射的危险环境中;
(2)不应同时开启大量电器,同时处于工作状态容易造成电磁辐射量显著增大;
(3)不宜在卧室集中摆放电器;
(4)对于公共场所中的辐射源使用完应尽快远离、及时通过,由于工作关系需要长期接触的,需尽量远离辐射环境,保持安全距离。
3 结语
本文基于对单一辐射源和复杂电磁辐射环境的检测方法开展研究,并采用相应的检测方法针对现代城市环境中常见的单一辐射源进行检测,得到检测结论,并对现代城市环境中电磁辐射情况进行了总结。
参考文献
[1] 查振林,许顺红,卓海华.电磁辐射对人体的危害与防护[J].北方环境,2004,29(3):25?28.
[2] 中国航天工业总公司.QJ 2803?1996电磁环境场测量方法[S].北京:中国航天工业总公司,1996.
[3] 国家环境保护局.HJ/T 10.2?1996 辐射环境保护管理导则:电磁辐射测试仪器和方法[S].北京:国家环境保护局,1996.
[4] DE T,JAMMET H,MATTHES R. Guidelines for limiting ex?posure to time?varying electric,magnetic and electromagnetic fields(up to 300 GHz)[J]. Health Phys.,1998,41(4):449?522.
[5] 崔本亮.电器电磁辐射对人的影响及保护措施的研究[J].现代电子技术,2011,34(20):140?146.
还有一些“仙人掌防辐射 ” 、“喝酸奶防辐射”等说法是否真的可信?“微波炉产生的电磁波致癌”是否确有其事?
手机和通信基站的辐射会危害人体健康吗?各种电脑辐射、无线上网产生的辐射、高压线、变电站、电视广播、家用电器等等无处不在的生活中的辐射,到底对人体能产生多大的影响?辐射,让人谈之色变。
什么是电磁辐射
辐射是指能量以电磁波或粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外扩散。通常,自然界中的一切物体,只要温度在绝对零度(-273.15℃ )以上,都会有辐射。由于自然界中任何物体的温度都高于绝对零度,因此说明了一个事实:世间万物都存在辐射。
人体随时都在接受辐射,例如从外太空而来的宇宙射线;医院的X光机;阳光里的紫外线;手机、微波炉、高压线;电视台广播台的信号塔、通信基站,辐射无所不在。而我们的身体也是一个辐射源,时时刻刻都产生着辐射。
物理学中,将能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁辐射。从科学的角度来说,电磁辐射是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁辐射。它是一种无处不在的电磁波,却又是一种看不见、摸不着的东西。它表面的热辐射和天空中的雷电都可以产生电磁辐射,电磁辐射按照辐射粒子能否引起传播介质的电离,分为电离辐射和非电离辐射。一般生活常提到的“电磁辐射”实际是指“电磁辐射中的非电离辐射”,即频率在0—300GHz的电磁波,它不会引起物质电离,一般也不会破坏分子结构。
电磁辐射有哪些
其次,辐射分为电离辐射和非电离辐射。据专家介绍,辐射所衍生的能量取决于频率的高低,频率越高能量越大。电离辐射的能量可使原子和分子电离化,而低能量的非电离辐射则不会。
其中,电离辐射就是会引起物质电离,破坏分子结构的辐射,核辐射就是其中最典型的代表。我们在日常生活中所说的α射线、β射线、γ射线也都属于电离辐射。在电离辐射中,有两种不同的辐射会作用于人体,就是天然辐射和人工辐射。
天然辐射存在于我们整个自然界。我们喝的水、呼吸的空气,里面都含有少量的放射性元素,我们体内也有相当的放射性元素,给我们带来从内到外的电离辐射。一般来说,电离辐射包括核辐射、X射线、中子辐射等,危害较大;非电离辐射包括紫外线、可见光、手机、电脑、高压线、变电站、手机基站、电视广播等产生的电磁场,危害性较弱。人们通常所说的手机、电脑、无线路由器、无绳电话、微波炉、浴霸、冰箱、电磁炉、电热毯、电吹风、打印机、复印机、高铁、电网基站、通讯基站、高压电塔等人们经常接触到的“电磁辐射”,也是人们最为担心的辐射,就属于非电离辐射。而人们就医时接触到的CT、X光、胸透等,属于电离辐射。
说说辐射那些事
弄懂了辐射有哪些,我们再来说说关于微波炉的那些传闻吧!微波是电磁辐射中的非电离辐射,它不会改变分子的内在结构,微波本身也不会对人致癌,也不会让食物产生致癌物质。所以,只要是合格产品,使用中没有损坏,微波炉就不会泄漏出能够伤害人体的微波。
非常多的上班族工作中需要面对电脑,会觉得“经常看电脑,感觉到眼睛不舒服,肯定是辐射造成的”。 实际上,电脑释放的电磁辐射最主要的部分来源于显示器。目前应用最广的LCD(液晶显示屏)就没有这个顾虑。LCD的辐射源主要来自于液晶屏幕后面的灯管,长时间坐在液晶显示器前,其实和长时间坐在一盏灯前没有本质上的区别。电脑显示器的电磁辐射所产生的热效应相当微弱,微弱到人体根本感觉不到,如此轻微的加热作用,很难对人体造成什么实质性的损伤。当然长时间盯着显示器会引起视觉疲劳,但是这种视觉疲劳,和电磁辐射本身无关。
辐射指数:
很多人都认为,CT、透视、造影等医学影像学检查对人体是无害的。实际上,这类影像学检查都会对人体造成一定的X线辐射。X线是一种波长很短、穿透能力很强的电磁波。人体在受到少量的X线照射时所受到的影响极小,但若受到大量的X线照射可产生放射反应,受到放射性损害,若频繁地受到X线的照射则会受到永久性的损伤。因此,人们在选择影像学检查方法时切不可贪多求全,也不可频繁地进行影像学检查。一般来说,患者若能通过B超检查使病情得到确诊,就不要进行X线检查。患者若能通过X线检查使病情得到确诊,就不要进行CT检查。进行CT检查对人体的危害性较强。美国的统计数据显示,人们在进行一次全身CT检查时所受到的辐射,相当于拍摄了数百张X线胸片后受到辐射的总量。因此,人们(尤其是儿童和年轻人)在进行常规体检或患感冒、咳嗽等小病时应尽量少做CT检查。
2.微波炉
辐射指数:
微波炉发出的电磁辐射非常高,在家用电器中高居榜首。人们在使用微波炉时要注意以下几点:①不要将微波炉放在卧室里。②在开启微波炉后不要站在其旁边,尤其不要靠近其控制面板、拉门缝,而应在其停止运行时再过去处理食品。我国的检测数据显示,在微波炉处于工作状态时,其控制面板、拉门缝处发出的电磁辐射最强。③在用完微波炉后要及时拔掉其电源。
3.电热毯
辐射指数:
电热毯在通电后会产生电磁场,源源不断地发出电磁辐射。人体在受到这种电磁辐射后可能会造成免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、生殖能力下降、女性月经紊乱等病症。孕妇在受到这种辐射后还可能使体内胎儿的细胞(尤其是骨骼细胞)发生异变,进而使胎儿的大脑、神经、骨骼和心脏等器官受到不良的影响。因此,人们应尽量少用电热毯,孕妇应禁用电热毯。需使用电热毯的人应在上床前一个小时提前将其打开,在上床时将其关闭,并拔掉其电源,以免其持续地发出电磁辐射。
4.电吹风
辐射指数:
电吹风属于高辐射的家用电器。人们若将电吹风紧贴头部使用,可因受到电磁辐射而出现头晕、疲乏、食欲减退、失眠等中枢神经和精神系统功能紊乱的症状。一般来说,功率越大的电吹风发出的电磁辐射也越强。在开启或关闭电吹风的瞬间其发出的电磁辐射最强。上海环境辐射研究监测中心的工作人员在对电吹风进行辐射检测时发现,普通家用电吹风发出的辐射指数较高(约为35微特),但辐射距离却很短。在距离电吹风10厘米处,其辐射指数就变为1微特了。因此,人们在使用电吹风吹头发时,只要与其保持10厘米的距离就可避免受到电磁辐射。
5.打印机
辐射指数:
打印机的电子线圈和风扇等部位发出的电磁辐射很强。人们在使用打印机时应与其保持30厘米以上的距离,若每天都要长时间接触打印机需穿防辐射服。
6.电脑显示器和主机
辐射指数:
研究发现,老式的电脑显示器可发出强烈的电磁辐射,而液晶电脑显示器发出的电磁辐射则较小。电脑显示器的背面发出的电磁辐射最强,其左右两侧、正面发出的电磁辐射依次减弱。与电脑主机前方相比,电脑主机后方的电磁辐射可增强数十倍。人们在使用电脑时应注意以下事项:①不要长时间呆在电脑后方,应尽量让电脑显示器的背面对着没有人的地方。减少电器的待机时间。②在使用电器后应及时拔掉电源,不要让其长时间处于待机状态,以免其持续地发出电磁辐射。③可用广口的塑料瓶或玻璃瓶装满清水,放在电脑周围,以吸收电磁波。④应在放置电脑的房间里使用换气扇,若没有换气扇则应经常开窗通风。
7.手机
辐射指数:
手机在处于工作状态时会向发射基站传送无线电波,而任何一种无线电波都会或多或少地被人体吸收。在手机被接通的瞬间,其发出的电磁辐射会突然增强,并会在几秒钟后迅速减弱。在手机信号不好时,其发出的辐射也会增强。研究发现,人们在电梯里、火车上、地铁里等相对封闭的空间里打手机时,手机会不断发出大量的无线电波,以维持随时可能中断的通话信号,这会使人受到非常大的辐射。智能手机的内部均装有无线装置。这种无线装置主要负责接收电子邮件和上网信息,其发出的辐射很强。①在接通电话的瞬间应伸展手臂,让手机远离头部,稍等片刻后再开始通话。②用手机专用耳机和麦克风接听电话,并尽量减少通话时间。③在将手机充电或刚刚将其开机时要尽量远离手机。④别在电梯等封闭的空间内打手机。尽量不在下雨天打电话。⑤不可长时间用手机上网,而应使用有线网络设备。
8.电视机
辐射指数:
传统的电视机均是通过电子束撞击荧光粉来显示影像的。当电子束打到荧光粉上的一刹那会产生较强的电磁辐射。因此,人们在使用旧式电视机时受到的电磁辐射较多。与旧式电视机相比,近年来上市的液晶电视机和等离子电视机发出的辐射要弱得多,对人体危害较小。当然,在长时间看电视时,人们最好与电视保持2米以上的距离,并在看完电视后洗洗脸,以清除掉面部皮肤吸收的辐射物质。
9.冰箱
辐射指数:
研究发现,与不带液晶屏幕的冰箱相比,带液晶屏幕的冰箱会发出更强的电磁辐射。与冰箱前方相比,冰箱后侧或下方的散热管释放出的电磁辐射可高出几十甚至几百倍。我国的调查数据显示,在将冰箱通电后,冰箱前方发出的电磁辐射约为1~9毫高斯,其后方正中央发出的电磁辐射可高达300毫高斯。因此,人们不要长时间呆在冰箱后方,在开关冰箱门时身体应距离冰箱半米远。冰箱在工作时若长时间地发出较大的嗡嗡声,说明其散热管线上积聚了大量的灰尘或被异物遮挡。此外,应及时检视散热管线,用吸尘器将散热管线上的灰尘吸掉,以提高冰箱的功率,减少其发出的电磁辐射。