Опыт 2. Защита от эмп изменением угла направленности излучения на рабочее место

1. Устанавливать поворотную платформу излучающего фланца под разными углами к направлению измерения. Изменяя углы поворота и расстояния в соответствии с таблицей 2, снять показания измерителя мощности.

Результаты измерений записать в таблицу 2.

Таблица 2

Угол поворота, град, α	Параметры	Расстояние от излучателя до точки измерения, см
		5	10	20	30	40
150	Ризм, мкВт
	σизм , мкВт/см2
300	Ризм, мкВт
	σизм , мкВт/см2
450	Ризм, мкВт
	σизм , мкВт/см2

2. При подготовке отчета по лабораторной работе плотность потока мощности σ_изм (мкВт/см²⁾ вычислить но результатам измерений мощности по формуле 4.

Результаты расчетов записать в табл. 2.

Опыт 3. Защита от эмп экранами

1. Установить поворотную платформу излучающего фланца в положение 0°. Приемную рупорную антенну переместить на расстояние 20 см. Поочередно (в соответствии с табл. 3) между излучающим фланцем и рупорной антенной установить экраны и снять показания измерителя мощности. Результаты измерений записать в таблицу 3.

2. При подготовке отчета по лабораторной работе по данным измерений вычислить коэффициент ослабления, дБ,

(6)

где P₁ - мощность открытого излучения, мкВт;

Р₂ - мощность ослабленного излучения, мкВт.

Результаты расчетов записать в табл. 3.

Таблица 3

Защитное средство	Ризм, мкВт		Косл.
	С экраном	Без экрана
Экран 1
Экран 2
Экран 3

5. Содержание отчета

5.1 Предмет и цель исследования, сведения из теории.

5.2 Структурную схему измерений.

5.3 Таблицы с результатами измерений и расчетами.

5.4 Построенные опытные и теоретические зависимости:

σ_изм.(x), σ_расч.(x), σ_изм.(x, α).

5.5 Построенные равносигнальные кривые на поверхности лабораторного стола по уровням: σ_изм. = 100 мкВт/см², σ_изм. = 10 мкВт/см².

5.6 Выводы о сравнительной эффективности технических средств защиты от облучения электромагнитной энергией СВЧ.

6. Контрольные вопросы

6.1. Поясните и интерпретируйте полученные в ходе выполнения лабораторной работы экспериментальные данные.

6.2. Основы теории биологического действия ЭМП на человека (тепловая и информационная теории).

6.3. Принципы нормирования ЭМП.

6.4. Основные принципы защиты человека от ЭМП.

5. Основные типы экранов для защиты от ЭМП.

Библиографический список

1. Трубицын А.В, Электромагнитные поля и безопасность жизнедеятельности. - М.: МИРЭА, 1996.

2. Крылов В.А„ Юченкова Т.Б. Защита от электромагнитных излучений. - М.: Советское радио, 1972.

Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ

ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

1. Цель работы

Изучить способы и приборы измерения энергетических характеристик лазерного излучения. Ознакомиться со средствами защиты от лазерных излучений и исследовать их эффективность. Ознакомиться с принципами нормирования предельно-допустимых уровней лазерного излучения.

2. Сведения из теории

В лабораторной установке источником лазерного излучения является оптический квантовый генератор типа ЛГ-52. Основные особенности лазерного излучения - монохромотичность, когерентность, узконаправленность, высокая спектральная яркость и степень поляризации.

Лазеры классифицируются по физико-техническим параметрам:

• мощности излучения (маломощные, средней мощности, сверхмощные и др.);

• активному элементу (твердотельные, полупроводниковые, жидкостные, газовые, газодинамические);

• режиму работы (непрерывные, импульсные, импульсные с модуляцией);

• длине волны генерируемого излучения (рентгеновского, ультразвукового, видимого, ближнего инфракрасного, инфракрасного, субмиллиметрового);

Каждый из перечисленных параметров влияет на потенциальную опасность лазеров, поэтому, производя оценку опасности, необходимо учитывать все физико-технические характеристики лазера.

Чтобы отнести лазер к определенному классу опасности, необходимо руководствоваться следующими соображениями:

- излучение с длиной волны 0,4 < λ <1,4мкм представляет опасность для сетчатки глаз; вне этого диапазона - для роговицы глаз и кожи;

• опасность прямого лазерного излучения определяется энергетической освещенностью (I < I доп., Вт/см²);

• опасность диффузно-отраженного излучения зависит от геометрических размеров отражающей поверхности и спектрального диапазона излучения.

Биологическое воздействие лазерного излучения на человека обусловлено, в основном, тепловым эффектом, и проявляется в поражениях глаз, кожи, внутренних органов. Кроме того, длительное воздействие малых доз излучения приводит к функциональным расстройствам отдельных систем организма.

В настоящее время предельно-допустимые уровни лазерных излучений (ПДУ) регламентированы "Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров" ( 1982 г.).

Для защиты от лазерных излучений применяются технические и организационные мероприятия.

В лабораторной работе изучаются только технические средства защиты от лазерных излучений: защитные экраны и поглотители мощности.

По мере удаления от источника энергетическая освещенность лазерного излучения I_о уменьшается по экспоненте за счет угла расходимости пучка θ и поглощения энергии излучения воздухом:

(1)

где Р_л - мощность лазера, мВт;

S - площадь поперечного сечения пучка, см², ;

х - расстояние от расчетной точки до источника, см;

µ_в - коэффициент поглощения излучения воздухом, в лабораторной работе принять µ_в = 1.

При прохождении пучка через поглощающее вещество его интенсивность уменьшается по закону Бугера-Ламберта

(2)

где I_0, I_i - энергетическая освещенность лазерного излучения соответственно без поглотителя и при его наличии, мВт / см²;

d_i- толщина поглотителя, см;

µ_i - линейный коэффициент поглощения энергии лазерного излучения в поглотителе.

Уравнение (2) позволяет определить значения коэффициентов µ_i различных поглотителей путем измерения энергетической освещенности излучения

(3)

Если пучок лазерного излучения падает на отражающую поверхность под углом, отличающимся от 90°, энергетическая освещенность отраженного излучения убывает пропорционально коэффициенту отражения ρ

(4)

где I - энергетическая освещенность лазерного пучка вблизи отражателя на расстоянии, равном r_i, от источника. Подставляя (1) и (2) в (4) получим:

(5)

где r₁, r₂, r₃ - расстояние от отражателя до поглотителя, от лазера до поглотителя, от отражателя до датчика, см. рис. 1.

Для оценки коэффициента отражения (ρ_i) по известному коэффициенту эталонного отражателя (ρ_эт) используется соотношение

(6)

В качестве I_{отр. эт.} принимается энергетическая освещенность, рассчитанная (в табл.1) для зеркала.

Уравнение (6) позволяет экспериментально определить коэффициенты отражения различных отражателей, если известен коэффициент отражения эталона (например, для зеркала ρ_эт=0,92).