電場輻射

自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能,簡稱輻射。 輻射有一個重要的特點,就是它是“對等的”。不論物體(氣體)溫度高低都向外輻射,甲物體可以向乙物體輻射,同時乙也可向甲輻射。這一點不同於傳導,傳導是單向進行的。 輻射能被體物吸收時發生熱的效應,物體吸收的輻射能不同,所產生的溫度也不同。因此,輻射是能量轉換為熱量的重要方式。

正文

輻射是以電磁波的形式向外放散的。是以波動的形式傳播能量。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×1010厘米/秒)相同,在空氣中稍慢一些。 電磁波是由不同波長的波組成的合成波。它的波長範圍從10E-10微米(1微米10E-4厘米)的宇宙線到波長達幾公里的無線電波。Υ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線,超短波和長波無線電波都屬於電磁波的範圍。肉眼看得見的是電磁波中很短的一段,從0.4-0.76微米這部分稱為可見光。可見光經三稜鏡分光後,成為一條由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光帶,這光帶稱為光譜。其中紅光波長最長,紫光波長最短,其它各色光的波長則依次介於其間。波長長於紅光的(>0.76微米)有紅外線有無線電波;波長短於紫色光的(<0.4微米)有紫外線,Υ射線、X射線等。這些輻射雖然肉眼看不見,但可用儀器測出。 太陽輻射波長主要為0.15-4微米,其中最大輻射波長平均為0.5微米;地面和大氣輻射波長主要為3-120微米,其中最大輻射波長平均為10微米。習慣上稱前者為短波輻射,後者為長波輻射。

自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能,簡稱輻射。

輻射是以電磁波的形式向外放散的。是以波動的形式傳播能量。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×1010厘米/秒)相同,在空氣中稍慢一些。

1.常見的電磁、電場輻射源

一般來說,雷達系統、電視和廣播發射系統射頻感應、介質加熱設備、射頻微波醫療設備、各種電加工設備、通信發射台站、衛星地球通信站、大型電力發電站、輸變電設備、高壓及超高壓輸電線、捷運列車、電氣火車、電腦及大多數家用電器設備等都是可以產生各種形式不同頻率、不同強度的電磁輻射源。

2.輻射場區的劃分

輻射場區一般分為遠區場和近區場。

2.1近區場及特點

以場源為中心,在一個波長範圍內的區域,通常稱為近區場,也可稱為感應場。近區場通常具有如下特點:

近區場內,電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關係。即:

E¹377H。一般情況下,對於電壓高,電流小的場源(如發射天線、饋線等),電場要比磁場強得多,對於電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備的模具),磁場要比電場大得多。

近區場的電場強度要比遠區場大得多。從這個角度上說,電場防護的重點應該在近區場。

近區場的電場強度隨距離的變化而變化,比較快,在此空間內的不均勻度較大。

2.2.遠區場及特點

在以場源為中心,半徑為一個波長之外的空間範圍稱為遠區場,也可稱為輻射場。

遠區場的主要特點如下:

在遠區場中,所有的電場能量基本上均以電子波形式輻射進行傳播,這種電場輻射強度的衰減要比感應場慢得多。

在遠區場,電場強度與磁場強度有如下關係在國際單位制中,E=377H,電場與磁場的運行方向互相垂直,並都垂直於電子波的傳播方向。

遠區場為弱場,其場牆強度均較小。

2.3近區場與遠區場劃分的意義

通常,對於一個固定的可以產生一定強度的輻射源來說,近區場輻射的場牆強度較大,所以,我們應該格外注意對輻射近區場的防護。對輻射近區場的防護,首先是對作業人員及處在近區場環境內的人員進行防護,其次是對位於近區場內的各種電子、電氣設備的防護。而對於遠區場,由於場牆強度較小,通常對人的危害較小,這時我們應該考慮的主要因素就是對信號的保護。另外,應該有對近區場一個概念,對我們最經常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段範圍,其波長範圍從10米到0.1米。

輻射--對人體機理的危害

電場輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和累積效應等。

熱效應:人體70%以上是水,水分子受到電子波輻射後相互摩擦,引起機體升溫,從而影響到體內器官的正常工作。

非熱效應:人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定和有序的,一旦受到外界電場的干擾,處於平衡狀態的微弱電場即將遭到破壞,人體也會遭受損傷。

累積效應:熱效應和非熱效應作用於人體後,對人體的傷害尚未來得及自我修復之前(通常所說的人體承受力---內抗力),再次受到電子波輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久之會成為永久性病態,危及生命。對於長期接觸電子波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,也能誘發體內想不到的病變,應引起警惕。

多種頻率的電子波,特別是高頻波和較強的電場,對人體的直接影響後果是在不知不覺中導致人體的精力和體力減退,容易產生白內障、白血病、腦腫瘤,心血管疾病、大腦機能障礙以及婦女流產和不孕等,甚至導致人類免疫機能的低下,從而引起癌症等病變。

權威統計數字表明:經常在顯示器前工作的人群中,上述疾病的發病率明顯高於普通人群。電場輻射是主要原因之一。

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