Вступление
Электромагнитную энергию используют в радио-, радиорелейной и космической связях, радиолокации, радионавигации, на телевидении, в металлургии и металлообрабатывающей промышленности для индукционного плавления, сварки, напиливания металлов, в деревообрабатывающей, текстильной, легкой и пищевой промышленности, в радиоспектроскопии, современной вычислительной технике, медицине и тому подобное.
В производственных помещениях источниками электромагнитного излучения являются неэкранированые рабочие элементы высокочастотных установок (индукторы, конденсаторы, высокочастотные трансформаторы, батареи конденсаторов, катушки колебательных контуров и тому подобное). При эксплуатации ВЧ-, ДВЧ-, УВЧ-приемников на радио- и телецентрах источниками электромагнитного излучения являются высокочастотные генераторы, антенные коммутаторы, устройства составления мощностей электромагнитного поля, коммуникации (от генератора к антенному устройству), антенны.
В наше время постоянно человек поддается воздействию электромагнитного поля. Биологическое влияние ЭМП характеризуется тепловым влиянием и нетепловым эффектом. Под тепловым действием имеется в виду интегральное повышение температуры тела или отдельных его частей во время общего или локального облучения. Нетепловой эффект связан с переходом электромагнитной энергии в объекте в нетепловую форму энергии (молекулярно резонансное истощение, фотохимическая реакция но др.). Чем меньшая энергия электромагнитного излучения, тем высший тепловой эффект, который она осуществляет.
Избыточное действие ЭМП наносит вред человеческому организму. Нужно знать как защитить себя и людей от него. Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим излучения - непрерывный и прерывистый, а также от длительности влияния на организм, комбинированного действия других производственных факторов (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и тому подобное), которые способны изменить возможность сопротивления организма на действие ЭМП. Характер влияния на человека электромагнитного излучения в любых диапазонах отличается один от другого, в связи с чем значительно отличаются и требования к нормированию разных диапазонов излучения.
Области использования электромагнитных полей радиочастот
Электромагнитное поле (ЭМП) радиочастот характеризуется рядом свойств (способностью нагревать материалы, распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред, взаимодействовать с веществом), благодаря которым ЭМП широко используются в различных отраслях народного хозяйства: промышленности, науке, технике, медицине. Электромагнитные волны диапазона низких, средних, высоких и очень высоких частот применяются для термообработки металлов, полупроводниковых материалов и диэлектриков (поверхностный нагрев металла, закалка и отпуск, напайка твердых сплавов на режущий инструмент, пайка, плавка металлов и полупроводников, сварка, сушка древесины и др.), в радиосвязи, радиовещании, медицине.
Для индукционного нагрева наиболее широко используются ЭМП частотой 60—74, 440 и 880 кГц. Индукционный нагрев осуществляется в основном магнитной составляющей ЭМП за счет вихревых токов, наводимых в материалах при воздействии на них ЭМП.
ЭМП диапазона ВЧ и ОВЧ часто применяются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, для нагрева диэлектриков в высокочастотном электрическом поле (сварка полимерной пленки при изготовлении обложек для книг, папок, пакетов, игрушек, спецодежды, полимеризация клея при склейке деревянных изделий, нагрев пластмасс и пресспорошков и др.). Нагрев диэлектриков осуществляется в основном электрической составляющей ЭМП. Установки диэлектрического нагрева преимущественно работают на частотах 27, 39, 40 МГц [1, ст.95]
Электромагнитные волны диапазона УВЧ, СВЧ и КВЧ (микроволны) используются в радиолокации, радионавигации, для радиорелейной связи, многоканальной радиосвязи, радиоастрономии, радиоспектроскопии, геодезии, дефектоскопии, физиотерапии и т. д. Иногда ЭМП УВЧ диапазона применяются для вулканизации резины, термической обработки пищевых продуктов, стерилизации, пастеризации, вторичного разогрева пищевых продуктов и т. д.
В физиотерапии ЭМП используют как мощный терапевтический фактор в комплексном лечении многих заболеваний (ВЧ-установки для диатермии и индуктотермии, специальные аппараты для УВЧ-терапии и СВЧ-аппараты для микроволновой терапии).
Источниками излучений электромагнитных волн низкой, средней, высокой и очень высокой частоты в производственное помещение являются ламповые генераторы.
В радиотехнических установках всех диапазонов частот, используемых для радиолокации, связи, радиовещания, основными источниками излучения энергии являются антенные системы. Паразитное излучение создается вследствие некачественного экранирования ВЧ-элементов в блоках передатчиков, в устройствах сложения мощностей и разделительных фильтрах, неплотности соединений волноводных трактов, отсутствия экранирования линий передачи электромагнитной энергии.
В электронной промышленности источниками электромагнитных излучений радиоволнового диапазона на участках динамических испытаний приборов могут быть испытываемые приборы, элементы волноводных трактов, измерительные генераторы.
В процессе эксплуатации СВЧ-печей могут возникать утечки энергии в результате нарушения экрана рабочей камеры.
Источниками ЭМП в физиотерапии при работе высокочастотных аппаратов являются электроды и СВЧ-излучатели.
При оценке условий труда учитываются время воздействия ЭМП, характер облучения работающих (непрерывный, прерывистый, интермиттирующий) [8, ст.165].
При осуществлении санитарного надзора за радиотехническими устройствами ведется протокол измерений уровней электромагнитных полей на рабочих местах и в случае превышения ПДУ даются рекомендации по снижению значений ЭМП. Большое значение, имеет паспортизация установок. Паспорт установки должен включать в себя технические данные генератора (мощность, частотный диапазон, назначение), схему размещения в производственном помещении.
Практика показывает, что степень облучения работающих на установках индукционного и диэлектрического нагрева зависит от мощности установок и степени экранирования ВЧ-элементов, а также от расположения рабочего места относительно источника излучения.
При эксплуатации радиочастотных установок наряду с электромагнитными полями существенное гигиеническое значение могут иметь сопутствующие физические и химические факторы производственной среды (шум, высокие и низкие температуры, углеводороды и др.), обусловленные работой генераторных схем и особенностями технологических процессов, а также характер самого труда.
Биологическое действие ЭМП радиочастот
По законам физики изменения в веществе может вызвать только та часть энергии излучения, которая поглощается этим веществом, а отраженная или проходящая через него энергия действия не оказывает. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма (постоянное, интермиттирующее), а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани.
Скачать реферат