Материал: bzhd

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле и применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых значений.

Защита расстоянием применяется в том случае, если не возможно ослабить интенсивность излучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае прибегают к увеличению расстояния между излучателем и обслуживающим персоналом.

Уменьшение мощности излучения непосредственно в самом источнике излучения достигается за счёт применения специальных устройств. С целью предотвращения излучения в рабочее помещение в качестве нагрузки генераторов вместо открытых излучателей применяют поглотители мощности (эквивалент антенны и нагрузки источников ЭМИ РЧ), при этом интенсивность излучения ослабляется до 60 дБ и более. Промышленностью выпускаются эквиваленты антенн, рассчитанные на поглощение излучения мощностью 5, 10, 30, 50, 100 и 250 Вт с длинами волн 3,1…3,5 и 6…1000 см.

Снижение уровня мощности может быть достигнуто с помощью аттенюаторов, которые позволяют ослабить в пределах от 0 до 120 дБ излучение мощностью 0,1; 0,5; 1,5; 10; 50 и 100 Вт и длинами волн 0,4…0,6; 0,8…300 см.

Экранирование источников излучения используется для снижения интенсивности электромагнитного поля на рабочем месте или устранении опасных зон излучения. В этом случае применяются экраны из металлических листов или сеток в виде замкнутых камер, шкафов и кожухов.

Толщина экрана, обеспечивающего заданное ослабление поля, определяется по формуле

(15)

где Э - заданное ослабление поля ( - напряженность электрического поля без экрана и с экраном соответственно); f - частота поля (Гц); - абсолютная магнитная проницаемость экрана, Гц/м; - удельная проницаемость материала, Ом/м.

Ослабление поля сетчатым экраном определяется по формуле

(16)

где - радиус проволоки, из которой сделана сетка, м; - шаг сетки, м; - угол падения волны на сетку, град; - длина волны, м.

Формула справедлива при следующих соотношениях:

Контрольная задача 10

Определить толщину металлического экрана δ, обеспечивающего заданное ослабление электромагнитного поля при следующих значениях исходных данных:

Пример решения.

Рассчитать величину δ для следующих значений исходных данных:

Решение.

Расчет выполняем по формуле (15)

Ответ:

Контрольная задача 11

Определить ослабление поля Э сетчатым экраном при следующих значениях исходных данных:

Пример расчета.

Рассчитать величину Э для следующих значений исходных данных:

r₀ = 1,75·10^-3 м; d = 35·10^-3 м; λ = 45·10^-3 м; β = 55°.

Решение.

Проверяем соотношения, для которых справедлива расчетная формула (16)

Следовательно, формула справедлива. Расчет выполняем по формуле (16)

Ответ: Э = 0,93 дБ.

б). Лазерное излучение

Лазерное излучение (ЛИ) представляет собой особый вид электромагнитного излучения, генерируемого в диапазоне длин волн 0,1…1000 мкм. Отличие ЛИ от других видов излучения заключается в монохроматичности, когерентности и высокой степени направленности. При оценке биологического действия следует различать прямое, отраженное и рассеянное ЛИ. Эффекты воздействия определяются механизмом взаимодействия ЛИ с тканями (тепловой, фотохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. ЛИ с длиной волны 380…1400 нм представляют наибольшую опасность для сетчатки глаза, а излучение с длиной волны 180… 380 нм и свыше 1400 нм - для передних сред глаза.

Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны в спектральном диапазоне . При воздействии ЛИ в непрерывном режиме преобладают в основном тепловые эффекты, следствием которых является коагуляция (свертывание) белка, а при больших мощностях – испарение биоткани. Степень повреждения кожи зависит от первоначально поглощенной энергии. Повреждения могут быть различными: от покраснения до поверхностного обугливания и образования глубоких дефектов кожи. Значительные повреждения развиваются на пигментированных участках кожи (родимых пятнах, местах с сильным загаром). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии от .

Лазерное излучение особенно дальней инфракрасной области (свыше 1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое ЛИ).

Импульсный режим воздействия ЛИ с длительностью импульса меньше 10^-2 с связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических колебаний, в частности ударной волны. Ударная волна состоит из группы импульсов различной длительности и амплитуды. Максимальную амплитуды имеет первый импульс сжатия, который является определяющим в возникновении повреждения глубоких тканей. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов брюшной полости; при облучении головы возможны внутричерепные и внутримозговые кровоизлияния. Обычно различают локальное и общее повреждения организма.

Лазерное излучение представляет особую опасность для тех тканей, которые максимально поглощают излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза увеличивать плотность энергии (мощности) излучения видимого и ближнего ИК-диапазона (750…14000 нм) на глазном дне до раз по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом. Степень повреждения глаза может изменяться от слабых ожогов сетчатки до полной потери зрения.

Зеркально-отраженное излучение опасно в той же мере, что и прямое. Кроме того, зеркально-отраженный луч лазера может многократно зеркально или диффузно отражаться от различных поверхностей.

Длительное хроническое действие диффузно отраженного лазерного излучения вызывает неспецифические, преимущественно вегетативно-сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно - сосудистой систем, желез внутренней секреции.

При нормировании ЛИ устанавливаю предельно допустимые уровни ЛИ для двух условий облучения - однократного и хронического, для трех диапазонов длин волн: 180…300 нм, 380…1400 нм, 1400…100 000 нм. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция H и облученность E.

При разработке и монтаже лазерных установок необходимо знать интенсивность облучения, определить зоны безопасности и обеспечить необходимую защиту. Наиболее опасно прямое попадание лазерного луча в глаз. При этом различают ближнюю и дальнюю зоны.

Интенсивность лазерного излучения в ближней зоне I при прямом попадании луча в глаз определяется по формуле

где P ­- мощность, излучаемая лазером, Вт; - угол расходимости луча, рад; R - расстояние до расчетного сечения, см.

Безопасное расстояние R₆ определяется соответственно по формуле

где - предельно допустимая интенсивность излучения в расчетном сечении (табл.П7).

Интенсивность отраженного излучения рассчитывается по формуле

(17)

где - коэффициент отражения от поверхности (табл.П6); - угол между направлением на расчетную точку и нормалью к поверхности, на которую падает луч (луч перпендикулярен к поверхности); r - расстояние от точки отражения до расчетной точки, см.