CC BY
32
УДК 621.317
Разработаны принципы конструирования и контроля качества защитной одежды, позволяющие обеспечить допустимую по нормам поглощенную дозу излучения всеми защищаемыми участками тела человека
О НОВЫХ ПРИНЦИПАХ КОНСТРУИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ИЗЛУЧЕНИЙ
В. Д. Сахацки й
Доктор технических наук, профессор Заведующий кафедрой Радиоэлектроники и компьютерных
систем УИПА
Постановка проблемы
При обслуживании многих видов радиотехнических средств и систем возникает опасность электромагнитного облучения персонала. Последняя обусловлена тем, что эти средства могут иметь значительный уровень фоновых излучений. Состояние здоровья персонала существенно влияет на качество работы всей радиотехнической системы. Поэтому человек должен быть защищен от воздействия электромагнитного поля (ЭМП). Обеспечить требуемую степень безопасности обслуживающего персонала во многих случаях возможно только с помощью средств индивидуальной защиты.
При их разработке и проектировании до сих пор не обращалось внимание на то обстоятельство, что защитной одежде, имеющей в своем рабочем состоянии определенный радиус кривизны, может быть присущ линзовый эффект: фокусировка прошедшего излучения. Естественно, что в этом случае ее качество защиты ухудшается. Кроме этого последние медико-биологические исследования показали, что отдельные участки тела человека обладают значительно большей поглощающей способностью, чем соседние [1]. Если учесть, что основным показателем биологической опасности ЭМП является его поглощенная доза [2], то
существующие методы конструирования и контроля качества средств индивидуальной защиты не обеспечат равенства поглощенной дозы всеми участками тела человека.
Цель статьи
Целью работы является разработка таких принципов конструирования и контроля качества защитной одежды, которые бы позволили обеспечить допустимую по нормам поглощенную дозу излучения всеми защищаемыми участками тела человека.
Анализ литературы
При экранировании электромагнитного излучения плоскими электропроводящими материалами их экранное затухание определяется по следующей формуле [3]:
Э = Я+Л,дБ
где Я и Л - ослабление соответственно при отражении и поглощении в материале экрана, дБ. При этом
А = 0,132 ц/ЮцТ,
где t - толщина экрана, мкм, f - частота, Мгц, G - электропроводность (относительно электропроводности меди).
На частотах более 300 МГц в экранном затухании преобладает составляющая, обусловленная поглощением ЭМП [3].
Сетчатые материалы можно представить как однородные плоские экраны с некоторой эквивалентной толщиной [4] Ц = пт2s/S,
где г3 - радиус проволоки сетки, S - шаг сетки.
Данная формула показывает, что эквивалентную толщину экранирующего материала можно изменять с помощью вариации шага сетки.
Основное содержание статьи
В работе [5] отмечается, что для коэффициентов экранирования по полю плоского ( КП ), сферического ( КСФ ) и цилиндрического ( КЦ ) экранов верны следующие соотношения
Кп/Кц = 1/2 , (1)
Кп/Ксф = 1/3 . (2)
Качество экранировки можно также характеризовать значением экранного затухания, определяемого по формуле [5]:
Э = 20^ 1/Кэ , дБ ,
где КЭ - коэффициент экранирования. Соотношения (1) и (2) показывают, что эффективность экранирования цилиндрическим и сферическим экраном меньше, чем плоским при одинаковой их толщине. Обозначим экранное затухание плоского, цилиндрического и сферического экранов соответственно ЭП , Эц и Эсф . Тогда соотношения (1) и (2), выраженные через экранное затухание, преобразуются к виду
Эп - Эц = 20^2 , дБ , Эп - Э сф = 20^3 , дБ .
Отсюда следует, что для того, чтобы эффективность экранирования цилиндрического экрана не отличалась от плоского его экранирующий материал должен иметь экранное затухание на 6 дБ больше. Это можно сделать за счет увеличения толщины материала на величину Д^, обеспечивающую требуемое увеличение экранного затухания.
Если ЭП (^ - экранное затухание плоского материала толщиной ; а ЭП - материала толлщи-ной то необходимое увеличение толщины материала может быть найдено из следующего уравнения [6]:
Э ^ + Д^) -ЭдМ = 0,132Д^Л/Ю^ = 20^2.
величину Дt эквивалентно уменьшению шага сетки на величину ДS , то есть
45,6
А^ = I . ц ^
Аналогично для материала сферического экрана 72,3
^СФ=
Дt = -
кг
S-ДS S
(3)
При использовании медной сетки в качестве экранирующего материала увеличение его толщины на
Выполнив простейшие преобразования, получим, что относительное уменьшение шага сетки определяется соотношением
8
Подставляя вместо Дt значения Д^ и ДtСф можно найти требуемое увеличение шага сетки для цилиндрических и сферических областей одежды.
Исследования в области воздействия СВЧ излучения на человека показали, что при его облучении отдельные участки тела (шея, область коленного сустава, локтевая часть, голень), поглощают СВЧ энергию в 5...10 раз больше, чем остальные [1,7].
Это эквивалентно тому, что данные участки по сравнению с другими облучаются мощностью в N раз больше ( N = 5...10).
Следовательно, для того чтобы поглощенная телом человека доза излучения была одинаковой на всех его участках, то есть степень защиты человека была равномерной, необходимо в указанных участках защитной одежды увеличить ослабление мощности в N раз. Этого можно добиться путем увеличения толщины экранирующего материала в опасных участках на величину Д;ПЭ.
Для расчета Д;ПЭ можно воспользоваться той же методикой, что и при выводе соотношения (3). В этом случае получим [8]
10^ =-, , мкм.
0,132^цг
Заметим, что наибольшим поглощением отличаются цилиндрические участки тела человека. Тогда общее увеличение толщины экрана с целью компенсации прошедшей мощности за счет более высокой поглощающей способности отдельных участков тела человека, а так же за счет цилиндричности экрана определяется по формуле Д; = Д^э + Д^ ,
Анализ полученных результатов позволяет сформулировать следующие принципы контроля качества защитного материала одежды.
1. Измерение коэффициента экранирования материала одежды, защищающего области спины и груди человека может выполняться для его плоского образца известными методами. Например, с помощью ТЕМ-камеры или коаксиальной ячейки.
2. Коэффициент экранирования материала, предназначенного для защиты боковых областей туловища человека, его рук, ног и головы, необходимо измерять при различной кривизне его поверхности, соответствующей указанным областям.
3. Для обеспечения «равномерной защиты» плоские и неплоские образцы защитного материала должны иметь одинаковые значения коэффициентов экранирования. Для участков тела с максимальной поглощающей способностью значение коэффициента экранирования материала должно быть больше на 10 Дб.
или
Выводы
Проведенные исследования показали, что если при конструировании защитной одежды руководствоваться показателями качества степени защиты, измеренными для плоских образцов защитного материала, то в реальных условиях одежда не обеспечит должную защиту человека от ЭМП. Предложенный принцип конструирования и контроля защитной одежды обеспечит более надежную степень защиты персонала.
Литература
1. Гайдхи О.П. Современные представления о поглощаемых человеком и животных дозах ЭМИ // ТИИЭР.- 1980.- Т.68.- N 1.- С.31-39.
2. Метрологическое обеспечение безопасности труда: В 2-х т./ Колл.авт.: Под ред. И.Х. Сологяна. Т.1. Измеряемые параметры физических опасных и вредных производственных факторов.- М.: Изд-во стандартов, 1988.-240с.
■а о
Дослиджено процес плазмохi-Mi4Hozo розкладу ciрководню на доcлiдно-промиcловiй установщ номтальною потужшстю 50 кВт. Установлено, що процес загарту-вання продуктiв плазмолiзу ырко-водню реалiзуeтьcя за мехатзмом, що наближуеться до надидеального загартування. З^ясовано, що енер-гетичш показники плазмолiзу трко-водню ютотно залежать вiд гидро-динамiчних умов у реакторi
■а о
Вступ
Орководень належить до багатотоннажних вщхо-дiв технологш перероблення природних палив [1]. Як
3. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи: В 3-х вып. / Сост. Д.Уайт: Пер. с англ. А.И.Сагира.- М.: Сов. радио, 1978.-вып.2.- 158с.
4. Полонский И.Б. Конструирование электромагнитных экранов для РЭА .- М.: Сов. радио, 1979.- 243с.
5. Гроднев И.И., Сергейчук К.Е. Экранирование аппаратуры и кабелей связи .- M.: Связьиздат, 1960.- 87c.
6. А.с.1269300 СССР, МКИ H01Q. Экранирующая одежда /В.Д.Сахацкий, Б.В. Дзюндзюк (СССР).- N 3862292; За-явл. 19.02.85.
7. Кеннет Р., Фостер Д, Гай А.Биологическое влияние МКВ излучения // В мире науки.-1986.-№1.-С.4-13.
8. А.с.1501325 СССР, МКИ H01Q. Экранирующая одежда / В.Д. Сахацкий , Б.В. Дзюндзюк, Э. И. Куликовкий, В.И. Багров, Никитин А.А. (СССР) .- N 4289037; Заявл. 22.06.87.
УДК 533.9+66.01
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПЛАЗМОЛ1ЗУ С1РКОВОДНЮ НА ДОСЛ1ДНО-ПРОМИСЛОВ1Й УСТАНОВЦ1
висококонцентрований газ вш, зокрема, утворюеться в процесах очищения нафти та природного газу ввд сполук сульфщно! арки, при коксуванш кам\яного ву-плля тощо. Висока токсичшсть сiрководню зумовлюе
В.Т. Яворський
Доктор техшчних наук, професор ,завщуючий кафедрою*
Контактний тел. (032)258-21-72 е-таН^пак@ро1упе^^м.иа З.О. Знак Доктор техычних наук, доцент* Контактний тел. (032)258-27-21, е-таН^пак@ро1упе^^м.иа Р.Р. Оленич Кандидат хiмiчних наук, доцент* Контактний тел. (032)258-27-21, *Кафедра хiмií i технологií неоргашчних речовин Нацiональний унiверситет „Львiвська пол^ехшка" М.Львов, вул.Ст.Бандери, 12
