電磁波輻射的條件范文

時間:2023-10-17 17:35:57

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電磁波輻射的條件

篇1

關(guān)鍵詞:中波電磁輻射 危害 防護(hù)措施

中圖分類號:TL7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0237-01

在信息化的社會中,電磁波的應(yīng)用極為廣泛。談到電磁波,不得不說電磁輻射。電磁輻射看似離我們很遠(yuǎn),其實它就潛在我們的身邊。我們時刻受著電磁輻射大大小小的影響,也許看不出對我們到底有多大的危害,但什么都怕“積累”和“反復(fù)”,如果我們長時間受電磁輻射的影響,那我們就不能對它有所忽視了。我們對電磁輻射又了解多少,只有對它充分了解之后,知道它的危害和影響,才能防患于未然。為了我們美好的生活,讓我們對電磁輻射重視起來吧。

1 電磁輻射的概述

電磁波是電場與磁場交替有規(guī)則的變化所產(chǎn)生的。而電磁輻射就是電磁波在空中發(fā)射所產(chǎn)生的。電磁輻射雖說用眼看不見,用手摸不著,但它是真真切切存在的。電磁輻射的本質(zhì)是一種物質(zhì),一種無形的物質(zhì)。電磁輻射的發(fā)射體多種多樣,比如地球、電器等。電磁輻射的類型多種多樣,中波電磁輻射只是其一。電磁輻射是一種電磁波,它在發(fā)射的過程中帶有電能量和磁能量,而人體本身帶有電,生命活動具有生物電,其實這些生物電對電磁波是異常敏感的,因此電磁輻射會對人體帶來一定的危害和影響。

2 中波電磁輻射的危害

電磁波給我們的生活帶來許多便利,這是不可否認(rèn)的。電磁波是一把雙刃劍,它和電磁輻射是一個不可分割的整體,有它必有它。但電磁輻射對外界物體的危害是客觀存在的。我們必須對電磁輻射有清楚地認(rèn)識,了解它危害到“誰”,對“誰”有影響。

2.1 中波電磁輻射對人體的危害

有中波發(fā)射塔,必有中波電磁輻射。有中波發(fā)射塔,必有“人”?!叭恕辈还苁枪ぷ魅藛T還是附近的居民,它們都是一個一個獨立的人體。電磁輻射對人體有危害和影響。人體在受到電磁輻射后體溫升高,進(jìn)而影響正常的生命活動,器官不能正常工作,生理穩(wěn)態(tài)受到?jīng)_擊。如心悸、頭漲、失眠、視力下降等。人體固有的微弱電磁場也會受到干擾,對血液、淋巴液等有一定負(fù)面作用。嚴(yán)重的話,可能導(dǎo)致胎兒畸形,孕婦流產(chǎn)。神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、遺傳效應(yīng)在電磁輻射反復(fù)的影響下都有一定程度的受損。比如條件反射受抑制、聽覺不靈敏、免疫蛋白降低、內(nèi)分泌紊亂、降低、質(zhì)量降低等一系列問題。

2.2 中波電磁輻射對電子設(shè)備的影響

電磁輻射對電子設(shè)備的影響經(jīng)常是通過兩種方式。一種是直接影響電子設(shè)備,即通過輻射到設(shè)備上,對其形成電磁干擾。另一種是形成電磁耦合,讓電磁波在導(dǎo)線起影響,又從導(dǎo)線傳遞附加到設(shè)備上。從現(xiàn)實生活中可知,電磁輻射會使電視和廣播不能正常觀看和收聽。從物理知識可知,儀表失靈,信號不準(zhǔn)等都是由電磁輻射造成的。在醫(yī)院中,醫(yī)療器械受到干擾,不能正常使用,病人測脈搏的儀器出現(xiàn)偏差,B超儀的顯示屏出現(xiàn)微微抖動等。在學(xué)校,學(xué)生做一些物理實驗時,電磁輻射可能造成信號波形消失或者觀測不明顯。還有那些易燃物品,如果他們在電磁輻射的環(huán)境下就會隨時有燃著或者爆炸的可能存在。這種種都是電磁輻射惹的禍。

2.3 中波電磁輻射對建筑器材的危害

據(jù)官方資料可知,在2007年,廣西建筑工地的起重機(jī)受到電磁輻射的強(qiáng)烈影響。影響機(jī)理是中波感應(yīng)在起重機(jī)的吊鉤處感應(yīng)出高達(dá)千伏的電壓。千伏電壓,是致命的關(guān)鍵。如果一只手或者其他東西接觸到吊鉤,就會火花起電。那時發(fā)出的聲音是可以想象出來的,是一陣巨響。此中波發(fā)射臺距離建筑工地可不是一兩百米的距離,至少千米的距離。如果距離更近一步,那后果更不堪設(shè)想了。

3 中波電磁輻射的防護(hù)措施

“上有政策,下有對策”在這里就變?yōu)椤澳阌形:τ绊?,我有防護(hù)措施”。電磁輻射是兩面性的,它的電磁波確實給我們的生活帶來許多便利,但電磁波本身的危害和影響也是不可埋沒的。對于電磁輻射,我們要正確看待它,不能因為它有一定的弊端,我們就否定它。在我們對電磁輻射的危害有清楚地認(rèn)識之后,我們要對它提出一些防護(hù)措施。

3.1 在人體健康方面的防護(hù)措施

人既然在受到電磁輻射的情況下會有一系列的不舒服。那么盡量遠(yuǎn)離電磁輻射的環(huán)境。如果實在避免不了,可以穿戴電磁防護(hù)服,將電磁輻射止于人體外。平時多吃一些含維生素的食物,維生素A和維生素C對人體有一定的調(diào)節(jié)作用,尤其對電磁輻射后生理紊亂的調(diào)理。同時我們也可以加強(qiáng)身體的抵抗力,尤其對電磁輻射的抵抗力。

3.2 在電子設(shè)備方面的防護(hù)措施

在學(xué)過物理之后,我們都知道防護(hù)措施有許多種,比如電磁屏蔽、接地、吸收、過濾等。電磁屏蔽是最厲害的措施之一。電磁屏蔽就是某電子設(shè)備經(jīng)過一些處理后既不干擾其它設(shè)備,也不受其它設(shè)備的干擾。電磁屏蔽通常是利用一種材料制成一個封閉的物體,使其內(nèi)外物體互不干擾。另外接地是將產(chǎn)生的感應(yīng)電流引向大地中,不會是電流過于集中而產(chǎn)生電磁輻射。過濾從字面意思可知讓有用的電磁波通過,多余的電磁波被中斷,自然就不會在空中產(chǎn)生電磁輻射。吸收其實和過濾大同小異。吸收措施就是將那些多余的電磁信號吸收,不至于大面積的輻射。這種種手段都起到防護(hù)作用。

3.3 在建筑器材方面的防護(hù)措施

接地和絕緣是兩種簡便的手段。將吊鉤與大地連接,如果吊鉤產(chǎn)生巨大感應(yīng)電壓時能迅速將其流入大地。絕緣有兩個方面,一是工作人員戴絕緣手套;二是對吊鉤進(jìn)行絕緣,以及與吊鉤接觸的部件都應(yīng)進(jìn)行絕緣。上面這兩種防護(hù)措施是從部分進(jìn)行防護(hù),下面有幾種全面防護(hù)措施。一是同軸電纜接地;二是安裝共振回路衰減裝置;三是安裝負(fù)阻抗衰減裝置;四是安裝逆相位衰減裝置;五是建筑塔機(jī)與電磁波長的合理搭配。這五個措施有四個是專業(yè)的防護(hù)裝置,另一個是硬性條件。

4 結(jié)語

在對電磁輻射充分認(rèn)識之后,我們又作何感想呢?其實在我們身邊有許多人正遭受著電磁輻射的危害??赡茈姶泡椛涞姆雷o(hù)對于我們自身和那些發(fā)射電磁波的人來說都不太容易,但為了自己和他人的健康,讓我們攜手筑起電磁輻射防護(hù)墻吧!

參考文獻(xiàn)

[1] 徐輝,.中波廣播發(fā)射塔周邊電磁環(huán)境場強(qiáng)分析[J].城市管理與科技,2005(6):23-24,37.

[2] 顏錦,黃顯吞,農(nóng)高海.中波發(fā)射塔周圍中波電磁輻射影響及防護(hù)的探討[J].硅谷,2008(13):27-30.

篇2

法則一――保持安全距離

操作電腦時,人應(yīng)與屏幕保持70厘米的距離,與背面、側(cè)面保持 1米以上距離。

觀看電視,一般應(yīng)距離熒屏3米左右,理想的距離為熒屏尺寸的6 倍。

微波爐運行時,如在附近做其他事,應(yīng)離開微波爐2.5米以上。

手機(jī)通話時,盡量不要緊貼耳朵,天線應(yīng)偏離頭部。非通話時間,手機(jī)勿掛于胸間、腰間,最好放入手提包中。

盡量不使用電熱毯,特別是孕婦。需要使用時,可睡前先將被褥預(yù)熱,睡下后立即切斷電源,這樣做既安全又可減輕電磁波危害。

法則二――減少使用時間

使用電腦,每天不宜超過6小時,使用1小時后需要休息10分鐘。孕婦與兒童使用電腦,一天不可超過3小時,青少年勿沉迷于電子游戲機(jī)。

觀看電視時間不要太久,每天不宜超過3小時;每隔1小時,應(yīng)起來活動一下,并按摩眼部??赐觌娨曇茨槪匀コ覊m與微生物。

使用手機(jī)時,要長話短說,縮短通話時間。

法則三――合理放置家電

不宜在一個房間內(nèi)集中擺放多種家用電器,并避免同時開啟,以免形成強(qiáng)大的電磁波。臥室中除空調(diào)器外,盡量不放置其他電器。

居室內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng),保持空氣清新。家具陳設(shè)忌擁擠,應(yīng)保持寬敞的活動空間。

法則四――適當(dāng)進(jìn)行防護(hù)

在有條件的情況下,宜采用能吸收或反射電磁波的物質(zhì)進(jìn)行防護(hù),以降低電磁輻射劑量。例如,“納米帽”可護(hù)住太陽穴、三叉神經(jīng),減少手機(jī)的輻射影響?!凹{米服裝”有較好的防輻射作用,能吸收95%的電磁波和紫外線。

法則五――合理增加營養(yǎng)

合理營養(yǎng)能提高抵抗力和自我修復(fù)能力,平時可多吃新鮮蔬果和富含卵磷脂、維生素A與抗氧化成分的食品,如胡蘿卜、豆制品、紅棗、橘子、牛奶、雞蛋、動物肝臟、瘦肉等,多飲綠茶。此外,還應(yīng)經(jīng)常運動,加強(qiáng)鍛煉。

家電中的電磁波

手機(jī):對外傳輸方式是射頻輻射(頻率在800~1990兆赫之間),其強(qiáng)度相當(dāng)于微波中頻波段,照射劑量可達(dá)600微瓦,這些射線通過頭部進(jìn)入人體后,會產(chǎn)熱并帶來不良影響。

微波爐:微波是一種頻率非常高的電磁波(通常在1000兆赫以上),直線性、反射性、吸收性和穿透性都很強(qiáng)。一般微波爐有三重以上屏障,可防止泄漏,但在受撞擊、變形、聯(lián)鎖裝置損壞等時,泄漏則不可避免。

篇3

[關(guān)鍵詞] 電磁波波長應(yīng)用

變化的電磁場在空間的傳播稱為電磁波。電磁波在各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,并由此創(chuàng)造著越來越大的經(jīng)濟(jì)價值。

一、電磁波的產(chǎn)生

任何LC振蕩電路原則上都可以作為發(fā)射電磁波的振源,但要想有效地把電路中的電磁能發(fā)射出去,除了電路中必須有不斷的能量補給之外,還必須具備以下條件。

1.頻率必須夠高。電磁波在單位時間內(nèi)輻射的能量是與頻率的四次方成正比的,只有振蕩電路的固有頻率越高,才能越有效地把能量發(fā)射出去。要加大固有頻率,必須減小電路中的L和C的值。

2.電路必須開放,LC振蕩電路是集中性元件的電路,即電場和電能都集中在電容元件中,磁場和磁能都集中在自感線圈中。為了把電磁場和電磁能發(fā)射出去,必須把電路加以改造,以便電、磁場能夠分散到空間里。

為此,我們沒想把LC振蕩電路加以改造。改造的趨勢是使電容器的極板面積越來越小,間隔越來越大,而自感線圈的匝數(shù)越來越少,這一方面可以使C和L的數(shù)值減小,以提高固有頻率;另一方面是電路越來越開放,使電場和磁場分布到空間中去。最后振蕩電路完全演化為一根直導(dǎo)線,電流在其中往復(fù)振蕩,兩端出現(xiàn)正負(fù)交替的等量異號電荷。這樣一個電路叫做振蕩偶極子(或偶極振子),它已適合于做有效地發(fā)射電磁波的振源了。實際中廣播電臺或電視臺的天線,都可以看成是這類偶極振子。

二、電磁波的分類

自從赫茲應(yīng)用電磁振蕩的方法產(chǎn)生電磁波,并證明電磁波的性質(zhì)與光波的性質(zhì)相同以后,人們又進(jìn)行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波。1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了一種新型的射線,后來稱之為X射線;1896年貝克勒耳又發(fā)現(xiàn)放射性輻射??茖W(xué)實踐證明,X射線和放射性輻射中的一種γ射線都是電磁波。這些電磁波本質(zhì)上完全相同,只是頻率或波長有很大差別。例如光波的頻率比無線電波的頻率要高很多,而X射線和γ射線的頻率則更高。為了對各種電磁波有個全面了解,我們可以按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,這就是所謂電磁波譜。

無線電波由于輻射強(qiáng)度隨頻率的減少而急劇下降,因此波長為幾百千米(107厘米)的低頻電磁波通常不為人們注意,實際中用的無線電波是從波長λ約幾千米(相當(dāng)于頻率在幾百千周左右)開始。波長在3千米~50米(頻率100千周~6兆周)范圍,屬于中波段,波長在50米~10米(頻率在6~30兆周)范圍為短波,波長在10米~1厘米(頻率在30~3萬兆周)甚至到達(dá)1毫米(頻率為3X106兆周)以下的則為超短波(或微波)(有時按照波長的數(shù)量級大小也常出現(xiàn)米波、分米波、厘米波、毫米波等名稱)。

可見光的波長范圍很窄,λ大約在7.6厘米~4.0X10-5厘米之間(在光譜學(xué)中習(xí)慣于采用另一個長度單位――埃()來計算波長,1月=10-8厘米,用?來計算,可見光的波長約在7600~4000范圍內(nèi))。從可見光向兩邊擴(kuò)展,波長比它長的稱為紅外線,波長大約從7600直到十分之幾毫米,它的熱效應(yīng)特別顯著;波長比可見光短的稱為紫外線,波長從4000~50,它有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng)。紅外線和紫外線,都是人類的視覺所不能感受的,只能利用特殊的儀器來探測。無論可見光、紅外線或紫外線,它們都是由原子或分子等微觀客體的振蕩所激發(fā)的。近年來,一方面由于超短波無線電技術(shù)的發(fā)展,無線電波的范圍不斷朝波長更短的方向進(jìn)展;另外一方面由于紅外技術(shù)的發(fā)展,紅外線的范圍不斷朝波長更長的方向擴(kuò)充。目前超短波和紅外線的分界已不存在,其范圍有一定的重疊。

X射線可用高速電子流轟擊金屬靶得到,它是由原子中的內(nèi)層電子發(fā)射的,其波長范圍約在102~10-2之間。隨著X射線技術(shù)的發(fā)展,它的波長范圍也不斷朝著兩個方向擴(kuò)充。目前在長波段已與紫外線有所重迭,短波段已進(jìn)入γ射線領(lǐng)域。放射性輻射γ射線的波長是從1左右算起,直到無窮短的波長。

從這里我們看到,電磁波譜中上述各波段主要是按照得到和探測它們的方式不同來劃分的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各波段都已沖破界限與其他相鄰波段重疊起來。目前在電磁波譜中除了波長極短(10-4~10-5以下)的一端以外,不再留有任何未知的空白了。

三、電磁波的應(yīng)用

無線電的波段劃分及主要用途列表如下:

生產(chǎn)中常用紅外線的熱效應(yīng)來烘烤物體,紅外線雖然看不見,但可以通過特別的透鏡或棱鏡成像或散色,是特別的底片感光;還可以通過圖像變換器轉(zhuǎn)換為可見的像。根據(jù)這些性質(zhì),可進(jìn)行紅外照相,并可制成夜視儀器在夜間觀察物體。紅外雷達(dá)、紅外通迅等在軍事上均有重要用途。另外,由于物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成份與它所能吸收的紅外線的波譜有密切關(guān)系,因此,研究物質(zhì)對紅外線的吸收情況可以分析物質(zhì)的組成和分子結(jié)構(gòu)。紅外線還被用于偵破技術(shù)中。紫外線有明顯的生理作用,醫(yī)療上可以用來殺菌,農(nóng)業(yè)上常用黑光燈發(fā)出的紫外線來誘捕害蟲。

篇4

關(guān)鍵詞:偵察監(jiān)視技術(shù) 特征信息 遙感方式探測 電磁波 聲波

一、目標(biāo)的探測原理

電磁波是由物質(zhì)內(nèi)部電子運動產(chǎn)生的。它在空間的傳播速度約每秒30萬千米。它的頻譜范圍很廣,包括無線電波、光波、X射線、γ射線。每種頻率的電磁波都有相應(yīng)的波長和波段。通常,將頻率為300萬兆赫以下的電磁波稱為無線電波。光波包括:紅外線、可見光和紫外線,其頻率范圍為300萬兆赫~300億兆赫,相應(yīng)波長為1毫米~0.01微米。聲波是物體振動時產(chǎn)生的一種機(jī)械波。頻率為20~20000赫的聲波為可聽波,頻率大于20000赫的聲波為超聲波,頻率低于20赫的聲波為次聲波。聲波在空氣中(溫度為0℃)的傳播速度約為每秒331米,在水中的傳播速度約為每秒1450米左右。

各種目標(biāo)輻射或反射波的形式和能力是不同的。幾乎所有目標(biāo)都能夠輻射紅外線,并具有反射電磁波的特性;某些目標(biāo)(雷達(dá)、電臺)還能夠輻射強(qiáng)烈的電磁波;目標(biāo)在運動時還不可避免的發(fā)出聲波,從而為現(xiàn)代偵察監(jiān)視技術(shù)設(shè)備的探測提供了目標(biāo)的特征信息?,F(xiàn)代偵察監(jiān)視技術(shù)就是通過接受和分析目標(biāo)的紅外線、電磁波可見光等特征信息,達(dá)到對目標(biāo)各種情況的了解、掌握和監(jiān)控。

二、偵察監(jiān)視技術(shù)的分類

現(xiàn)代偵察監(jiān)視技術(shù)已成為軍事高技術(shù)的一個重要領(lǐng)域,成為由多種技術(shù)組成的龐大、復(fù)雜和多樣化的技術(shù)體系。按照偵察監(jiān)視技術(shù)裝備活動的空間分為:地面?zhèn)刹臁⑺妫ㄏ拢﹤刹?、空中偵察、航天偵察;按照偵察任?wù)范圍分為:戰(zhàn)略偵察、戰(zhàn)役偵察和戰(zhàn)術(shù)偵察;按照偵察監(jiān)視所采取的手段分為:照相偵察、雷達(dá)偵察、水聲偵察、無線電偵察等;按照實現(xiàn)探測和識別的技術(shù)原理分為:光學(xué)偵察、電子偵察、聲學(xué)偵察三類。

三、高技術(shù)偵察監(jiān)視的特點

(一)空間多維化

現(xiàn)代偵察監(jiān)視技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了陸、海、空、天、電五位一體和各種天候、氣象條件下全方位、全時段、多領(lǐng)域的偵察監(jiān)視能力,形成了運用無線電、光電、水聲、傳感等多種技術(shù)手段在太空、天空、地面(水面)以及水下(地下)等各個區(qū)域?qū)Ω鞣N目標(biāo)實施不間斷的立體的綜合性偵察和監(jiān)視。這個大的體系中,各種偵察技術(shù)及其相關(guān)的平臺可根據(jù)需要和各自的特點和優(yōu)勢,通過科學(xué)、合理的組合,互相取長補短,互為補充,互相印證,以獲得準(zhǔn)確、完整的情報。

(二)傳遞實時化

情報的價值首先取決其時效性?,F(xiàn)代高技術(shù)的偵察監(jiān)視手段與通信手段的發(fā)展,使得獲取情報、傳遞情報和處理情報的速度得到了空前的提高,在很多情況下幾乎達(dá)到了情報獲取、傳遞、處理、利用之間的零時差。海灣戰(zhàn)爭中,美國使用的“鎖眼”KH-11照相偵察衛(wèi)星,拍攝戰(zhàn)場地物圖像,經(jīng)衛(wèi)星上數(shù)/模轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號后,立即傳送到華盛頓國家判讀中心,還原成高分辨率(0.15~0.3米)地面圖像,供情報人員判讀,全部過程在1.5小時即可完成。

(三)手段多樣化

現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭最根本的是以信息為主導(dǎo)的戰(zhàn)爭,單靠某一種偵察手段是難以完成情報保障任務(wù)的。因此必須依靠諸軍兵種的所有偵察力量,綜合運用各種技術(shù)偵察手段,形成多范圍、多層次、多功能的立體偵察能力,才能滿足部隊作戰(zhàn)的需要。各國偵察監(jiān)視技術(shù)向系統(tǒng)化方向發(fā)展。這種系統(tǒng)能把可見光、紅外、夜視、電視、激光、雷達(dá)等各種偵察監(jiān)視技術(shù)有機(jī)組合起來,形成功能齊備、遠(yuǎn)近結(jié)合的綜合偵察系統(tǒng)。美國的“鎖眼”KH-12照相偵察衛(wèi)星,即能目標(biāo)成像,又能偵測各種電磁波信號;美軍“升降式目標(biāo)偵察系統(tǒng)”在M113型裝甲輸送車上裝有戰(zhàn)場偵察雷達(dá)、紅外、電視、激光測距機(jī)/目標(biāo)指示器,以及射頻干擾儀,可對目標(biāo)的多種頻段信息進(jìn)行偵察定位,為作戰(zhàn)行動提供全面的情報偵察保障。

(四)信息精確化

高技術(shù)偵察監(jiān)視可靠性、分辨力得到空前的提高。在較高的空間和較遠(yuǎn)的距離上,以及各種不良的視覺條件下,仍然可較清楚、完整地獲取目標(biāo)的各種情報信息。如美國的E—3A預(yù)警機(jī)攜帶的監(jiān)視雷達(dá),在無明顯雜波的條件下,可分辨出時速為1.8千米的海上目標(biāo),甚至可辨認(rèn)出潛艇的潛望鏡達(dá)和通氣孔,偵察衛(wèi)星成像分辨率已達(dá)1米以內(nèi),有的甚至達(dá)到了0.1米。此外,有的偵察衛(wèi)星的合成孔徑成像雷達(dá)還能在不良?xì)夂蚝鸵拱禇l件,跟蹤海上目標(biāo)和地面車輛,發(fā)現(xiàn)隱蔽的武器和地下設(shè)施。

(五)情報與作戰(zhàn)一體化

具有高技術(shù)武器裝備的部隊,基本上實現(xiàn)了情報、指揮與控制、攻擊一體化。將偵察到的信息,通過自動化指揮系統(tǒng)加以處理,并迅速傳遞給打擊系統(tǒng),向敵方發(fā)動進(jìn)攻,在許多方面基本實現(xiàn)了偵察與打擊之間的零時差。如在海灣戰(zhàn)爭中,預(yù)警衛(wèi)星將所得到的伊拉克發(fā)射的“飛毛腿”導(dǎo)彈的各種參數(shù),立刻傳輸給北美防空司令部的大型分析系統(tǒng),經(jīng)過分析計算把結(jié)果反饋到海灣前線的“愛國者”導(dǎo)彈系統(tǒng),期間只需幾十秒,做到了邊發(fā)現(xiàn)邊摧毀;海洋監(jiān)視衛(wèi)星一旦發(fā)現(xiàn)敵艦,立即就可給己方艦艇、導(dǎo)彈指示攻擊目標(biāo),等等。

參考文獻(xiàn):

[1]總參軍訓(xùn)部.軍事高技術(shù)知識教材[M].出版社,1996年9月

篇5

【關(guān)鍵詞】電磁輻射污染;環(huán)境評價;監(jiān)督;管理

跨入21世紀(jì)人類在享受電磁技術(shù)帶來現(xiàn)代化生活的同時,也受到電磁輻射產(chǎn)生威脅和危害。電磁輻射無處不在與我們“形影相隨”,當(dāng)它的能量超過一定限度造成污染,而電磁污染是一種不易被人感知且危害置后的能量流。如何評價和判定電磁污染,進(jìn)而防范和控制其不良影響和危害,正是本文主要討論的內(nèi)容。

1 電磁污染的主要危害

在電子電路中任何交變電路都會向其周圍空間放射電磁能,形成交變電磁場。交變電磁場中,變化的電磁場與磁場交替地產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)以一定的速度在空間傳播,形成電磁波。在電磁波向外傳播的過程中會有電磁能輸送出去,這種現(xiàn)象稱為電磁輻射[1]。電磁輻射分為天然和人為電磁輻射兩類。人類在進(jìn)化過程中,已適應(yīng)天然電磁輻射,因此,環(huán)境保護(hù)所關(guān)注的電磁輻射主要是人為的電磁輻射。有指人類活動所產(chǎn)生脈沖放電、工頻交變磁場、射頻電磁的輻射[2],主要來源無線電廣播、電視、微波通信、電力、鐵路、民航指揮塔及飛機(jī)等各種射頻設(shè)備發(fā)射的電磁波。頻率范圍寬廣,影響區(qū)域較大,能危害近場區(qū)的人員。

1.1 電磁輻射對信號接收的干擾

射頻強(qiáng)電磁輻射,可以造成通信信息失誤或中斷;鐵路自控信號失誤;飛機(jī)飛行誤航;甚至造成導(dǎo)彈與人造衛(wèi)星失控,電磁輻射會對有線通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。

1.2 強(qiáng)電系統(tǒng)對弱電系統(tǒng)的干擾和危險影響

對廣播、電視、通信系統(tǒng)構(gòu)成極大的威脅,使圖像、信號失真;使電子儀器、精密儀器不能正常工作。

1.3 空間電磁場對人體健康的影響

表現(xiàn)在損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),頭部長期受電磁輻射影響后,輕則引起失眠多夢、頭痛頭昏、疲勞無力、記憶力減退、易怒、抑郁等神經(jīng)衰弱癥,重則使大腦皮細(xì)胞活動能力減弱,并造成腦損傷;非熱效應(yīng)能減少眼部血流量,引發(fā)視覺障礙,導(dǎo)致視覺疲勞和不舒適;長期接觸低強(qiáng)度微波的人和同齡正常人相比,體液與細(xì)胞免疫指標(biāo)中的免疫球蛋白降低,使體液與細(xì)胞免疫能力下降。

2 電磁輻射環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

2.1 我國目前已頒布的電磁環(huán)境評價的標(biāo)準(zhǔn)

主要有《高壓架空送電線、變電站無線電干擾測量方法》GB 7349-2002;《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》GB 8702-88;《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則》HJ/T 10.2-1996;《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》HJ/T 24-1998。

2.2 我國電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及防護(hù)規(guī)定

2.2.1 《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 9175─88)

以電磁波輻射強(qiáng)度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾值為界,將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)分為二級。

一級標(biāo)準(zhǔn)小于5V/m為安全區(qū),在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切人群,不會受到任何有害影響。

二級標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū),在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作和生活的一切人群可能引起潛在性不良反應(yīng);在此區(qū)內(nèi)可建造工廠和機(jī)關(guān),但不許建造居民住宅、學(xué)較、醫(yī)院和療養(yǎng)院等,已建造的必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

超過二級標(biāo)準(zhǔn)(12V/m)地區(qū),對人體可帶來有害影響;在此區(qū)內(nèi)可作綠化或種植農(nóng)作物,但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)?;顒拥囊磺泄苍O(shè)施,已有這些建筑應(yīng)采取措施。

2.2.2 《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》

國際非電離協(xié)會為了對公眾有著良好的保護(hù),比吸收率(SAR)取0.08w/kg劑量值制定國際標(biāo)準(zhǔn)。我國的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步嚴(yán)格,規(guī)定在一天24h內(nèi),任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率(SAR)應(yīng)小于0.02w/kg,相應(yīng)于頻率30M-3000MHz段電場強(qiáng)度限值為12V/m,為了更進(jìn)一步加強(qiáng)管理,我國設(shè)定了普通項目環(huán)境影響評價管理值為5.4V/m,對應(yīng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的一級標(biāo)準(zhǔn)為5V/m。

3 電磁污染源調(diào)查與環(huán)境監(jiān)測

3.1 調(diào)查目的

為了快速開展治理工作,切實保護(hù)環(huán)境,造福人類,對電磁污染進(jìn)行調(diào)查研究,有利于找準(zhǔn)污染源和電磁污染分布規(guī)律,為評價和污染防治提供依據(jù)。

3.2 調(diào)查內(nèi)容及程序

電磁輻射對生物體作用與場強(qiáng)、頻率、作用時間與作用周期、與輻射源的間距、振蕩性質(zhì)、作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境溫度和濕度等因素有關(guān)。電磁場的生物效應(yīng)隨頻率的加大而遞增,危害程度微波>超短波>短波>長波;脈沖波>連續(xù)波[3]。所以首先調(diào)查主要射頻設(shè)備的分布使用情況、發(fā)射頻率范圍和額定功率,周圍現(xiàn)場環(huán)境、人口分布等情況;再進(jìn)行布點與監(jiān)測,電磁污染源產(chǎn)生的場可分為近場和遠(yuǎn)場,衡量場的大小用電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H。在近場區(qū)(與源的距離小于波長的約1/6),E與H之間無固定關(guān)系,必須分別加以考慮;當(dāng)與源的距離大于波長的約1/6的遠(yuǎn)場區(qū)域,E與H的比值波阻抗為定值,測量了電場,就可以得到磁場數(shù)據(jù),每個測量部位應(yīng)有五次讀數(shù)可求出平均場強(qiáng)值;根據(jù)各操作位置的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和功率密度按《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較、評價,并繪制輻射圖;進(jìn)行綜合分析后得出結(jié)論。

3.3 電磁輻射環(huán)境監(jiān)測的主要任務(wù)是:

(1)對環(huán)境中電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測;

(2)對污染源進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測;

(3)為征收排污費或處理電磁輻射污染環(huán)境案件提供監(jiān)測數(shù)據(jù);

(4)為編制電磁輻射環(huán)境影響報告書(表)和編寫環(huán)境質(zhì)量報告書提供有關(guān)監(jiān)測資料,進(jìn)行有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)的監(jiān)測;

(5)對環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗收的各環(huán)境保護(hù)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測。

3.4 電磁污染源監(jiān)測方法

監(jiān)測方法:根據(jù)不同目的,為調(diào)查輻射源周圍環(huán)境電磁波輻射強(qiáng)度,及其分布規(guī)律,常以輻射源為中心,在不同方位取點的方式進(jìn)行測量,簡稱點測;為全面調(diào)查某地區(qū)環(huán)境電磁波的背景值及按人口調(diào)查居民人群所受輻射強(qiáng)度的測量簡稱面測。還有近區(qū)場強(qiáng)的測量和遠(yuǎn)區(qū)場強(qiáng)的測量。

測量儀器:可使用各向同性響應(yīng)或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀。近區(qū)場強(qiáng)儀、超高頻近區(qū)場強(qiáng)測量儀、遠(yuǎn)場儀與干擾儀、微波漏能測試儀。

測量位置:輻射體附近的固定哨位值班位置及各輔助設(shè)施(計算機(jī)房、供電室等)作業(yè)人員經(jīng)常操作的位置,測量部位距地面0.5m、1.0m、1.7m三個部位。

測量時間:在電磁污染源正常工作時間內(nèi)進(jìn)行測量,每個測點連續(xù)測5次,每次測量時間不應(yīng)小于15s,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。若測量讀數(shù)起伏較大時,應(yīng)適當(dāng)延長測量時間等。

環(huán)境條件:應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度。

4 環(huán)境電磁污染的監(jiān)督管理

任何單位和個人在從事電磁輻射的活動時,嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》、《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》等相關(guān)的法規(guī),電磁發(fā)射設(shè)備必須嚴(yán)格按照國家無線電管理委員會批準(zhǔn)的頻率范圍和額定功率運行;設(shè)備和屏蔽體的結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,元件與布線要合理;實行電磁屏蔽、接地等技術(shù)衰減源輻射或泄漏;制定防護(hù)措施,認(rèn)真做好預(yù)測和測量并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值確定電磁輻射危害區(qū)域,實行防護(hù)墻的設(shè)置距離應(yīng)使墻外的電磁輻射被衰減到安全值;在可能產(chǎn)生危害的地方,應(yīng)確保輻射危險警告標(biāo)志的設(shè)置和使用;不僅需要設(shè)置永久性標(biāo)志,而且在雷達(dá)輻射時還應(yīng)該在某些區(qū)域,設(shè)置臨時性禁止通行的標(biāo)志;接受環(huán)境保護(hù)部門對其電磁輻射環(huán)境保護(hù)工作的監(jiān)督管理和檢查,做好各項電磁輻射活動污染環(huán)境的防治工作。

除加強(qiáng)對現(xiàn)有電磁輻射污染源的管理外,對新建、擴(kuò)建的電磁設(shè)備嚴(yán)格按環(huán)境管理程序進(jìn)行申報、登記、環(huán)境評價和驗收。從事電磁輻射活動的單位和個人,必須對電磁輻射活動可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行評價,編制環(huán)境影響報告書(表),并按規(guī)定的程序報相應(yīng)環(huán)境保護(hù)行政主管部門審批[4]。電磁輻射建設(shè)項目和設(shè)備環(huán)境影響報告書(表)確定需要配套建設(shè)的防治電磁輻射污染環(huán)境的保護(hù)設(shè)施,必須嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施“三同時”制度。

5 結(jié)論和建議

管理部門加強(qiáng)電磁兼容性設(shè)計審查與管理,認(rèn)真做好危害預(yù)測與分析;對本地區(qū)的新建電磁輻射設(shè)施的選址應(yīng)合理規(guī)劃、科學(xué)布局;對產(chǎn)生電磁輻射設(shè)備盡量避開人口稠密的區(qū)域;對于那些不得不安裝在城區(qū)的設(shè)備,應(yīng)當(dāng)采取有效的防護(hù)措施避免電磁輻射污染的產(chǎn)生。

加強(qiáng)立法和執(zhí)法監(jiān)督,建立和健全電磁輻射建設(shè)項目的環(huán)境影響評價和審批制度。重點抓好城市市區(qū)和市郊的衛(wèi)星地面站、移動通信、集群專業(yè)網(wǎng)通信、發(fā)射臺站的審批驗收工作和監(jiān)督工作。

加強(qiáng)電磁輻射污染的環(huán)境監(jiān)測工作。地市級輻射監(jiān)測站對城市居住區(qū)進(jìn)行重點監(jiān)測和污染源普查,為電磁輻射污染的防治處理工作提供方向。

廣泛開展宣傳教育,大力普及電磁輻射對環(huán)境污染及危害的知識,讓社會參與監(jiān)督,調(diào)動各相關(guān)部門的積極性,控制和減少環(huán)境電磁輻射污染和突發(fā)事件產(chǎn)生。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]王劍,陳強(qiáng),楊起俊.電磁輻射污染及防治[J].山東環(huán)境,2000(1):42.

篇6

電磁輻射對人體的危害分為熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。熱效應(yīng)就是高頻電磁波對生物機(jī)體細(xì)胞的“加熱”作用,引起體溫升高,由于電磁波是穿透生物表層直接對內(nèi)部組織作用,往往機(jī)體表面看不出什么,而內(nèi)部組織卻已嚴(yán)重“燒傷”。非熱效應(yīng)則是低頻波產(chǎn)生的影響,即人體被電磁波輻射后,體溫并未明顯提高,但人體的固有微弱電磁場已經(jīng)受到干擾,也會對人體造成嚴(yán)重傷害。累積效應(yīng)即人體受到輻射來不及恢復(fù)又被輻射傷害,久之成為永久性病態(tài)。這三種危害具體表現(xiàn)為:

(一)是造成兒童患白血病的原因之一。醫(yī)學(xué)研究證明,長期處于高電磁輻射的環(huán)境中,會使血液、淋巴液和細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生改變。

(二)能夠誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖。電磁輻射污染會影響人體的循環(huán)系統(tǒng)、免疫、生殖和代謝功能,嚴(yán)重的還會誘發(fā)癌癥,并會加速人體的癌細(xì)胞增殖。瑞士的研究資料提出,周圍有高壓線經(jīng)過的住戶居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。

(三)對胎兒產(chǎn)生不利影響。世界衛(wèi)生組織認(rèn)為,計算機(jī)、電視機(jī)、移動電話的電磁輻射對胎兒有不良影響。

(四)影響人們的心血管系統(tǒng)。表現(xiàn)為心悸,失眠,部分女性經(jīng)期紊亂,心動過緩,心搏血量減少,竇性心率不齊,白細(xì)胞減少,免疫功能下降等。如果裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環(huán)境中,會影響心臟起搏器的正常使用。

(五)對人們的視覺系統(tǒng)有不良影響。由于眼睛屬于人體對電磁輻射的敏感器官,過高的電磁輻射污染會引起視力下降,白內(nèi)障等。高劑量的電磁輻射還會影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場,使人體內(nèi)原有的電磁場發(fā)生異常。

三、正確認(rèn)識電磁輻射,提高防護(hù)意識,減輕電磁輻射危害

電磁輻射對人的影響普遍存在,卻并不可怕,應(yīng)該客觀、公正、科學(xué)地看待電磁輻射問題,避免恐慌心理;其次,不同的人或同一人在不同年齡段對電磁輻射的承受能力是不一樣的。電磁輻射不可完全避免,但是可以減弱它的危害。

手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最大,最好在手機(jī)響過一兩秒或電話兩次鈴聲間歇中接聽電話,最好使用分離耳機(jī)和話筒接聽電話,要“長話短說”。不要把家用電器擺放得過于集中或經(jīng)常一起使用,特別是電視、電腦、電冰箱不宜集中擺放在臥室里,以免使自己暴露在超劑量的輻射的危險中。

篇7

關(guān)鍵詞:電磁波法,鋼筋長度,樁身質(zhì)量,質(zhì)量檢測

中圖分類號:F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1 無線電波透視法原理

電磁波法是應(yīng)用脈沖電磁波來探測隱蔽介質(zhì)分布和目標(biāo)物。當(dāng)儀器向樁身發(fā)射高頻寬頻帶脈沖電磁波時,其波形將隨通過介質(zhì)的介電特性及幾何形態(tài)而變化,根據(jù)接收到反射波的旅行時間、頻率和振幅等參數(shù),可以推斷介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)物的埋藏深度及形態(tài)。地質(zhì)雷達(dá)在地質(zhì)勘測領(lǐng)域應(yīng)用頗多,當(dāng)?shù)叵麓嬖诮殡娀蚪榇盘匦苑纸缑鏁r,只要選擇合適的采集參數(shù),一般都會有較好效果,經(jīng)過我們統(tǒng)計分析,這些波形是能夠?qū)?yīng)到某種缺陷,或者樁身完整情況的。

層析成像基本原理是:檢測的時候進(jìn)行一發(fā)多收,或者多次檢測,形成收發(fā)間射線網(wǎng)絡(luò),資料處理時將收發(fā)間地質(zhì)剖面劃分成N´M個網(wǎng)格。該方法成像主要計算步驟有:

1) 網(wǎng)格劃分,建立初始物理量(波速、電阻率或衰減系數(shù))模型V;

2) 理論物理量與實際觀測值的殘差t;

3) 建立并求解大型稀疏超定或亞定方程(以下以公式彈性波層析成像為例):

AV=t

式中,A為N´M階Jacobi矩陣;V為M維曼度(速度的倒數(shù))修正列向量;t為N維走時觀測值與理論計算值之差。

4) 計算出V后,對初始波速模型修正,重新代入上述②~④步,直至實測走時與理論走時之差小于預(yù)先給定的一個正數(shù),即可成像輸出最終結(jié)果。從而可直觀地了解孔間介質(zhì)的波速分布,借以解決地質(zhì)問題。

電磁波的成像因為通過同一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的收發(fā)路徑多,采集的數(shù)據(jù)量大,其反演結(jié)果能比較真實地還原孔間介質(zhì)的物理量(波速、電阻率或衰減系數(shù)),所以該方法廣泛運用于巖溶、空洞、斷層、破碎帶等的勘測。

2 電磁波法檢測樁身質(zhì)量

地下電磁波法系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分組成,可以跨孔方式探測鉆孔間的剖面,也可以單孔方式探測孔周圍。系統(tǒng)輕便,能適應(yīng)小口徑孔。

系統(tǒng)包括放置于鉆孔中的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)及其地下天線,控制發(fā)射機(jī)、接收機(jī)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的地面采集監(jiān)控器。發(fā)射機(jī)發(fā)射寬頻帶程控掃頻的脈沖信號,接收機(jī)同步接收此掃頻脈沖信號。數(shù)據(jù)經(jīng)地面采集監(jiān)控器記錄并送數(shù)據(jù)給處理系統(tǒng)處理成圖。為實現(xiàn)寬頻帶程控掃頻脈沖信號的發(fā)射和同步接收,數(shù)據(jù)采集并與計算機(jī)通訊,應(yīng)用了頻率合成、功率合成、微計算機(jī)控制等現(xiàn)代電子技術(shù)。使用分段寬頻帶地下天線。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸與預(yù)處理、層析成像(CT)等模塊。此系統(tǒng)具有安裝簡易、用戶界面友好、運行速度快等特點。雖然低應(yīng)變法和超聲波法能夠粗略的判斷樁身質(zhì)量,原因是其獲得參數(shù)比較有限,因此電磁波法的差別在于辨別基樁不同介質(zhì)的能力。筆者將以低應(yīng)變方法為例證說明電磁波法與其他檢測方法的差異。

圖一 低應(yīng)變法得到的曲線圖

圖一是采用低應(yīng)變法檢測樁基采集的圖像,從中我們一般可以得出。低應(yīng)變方法是通過樁基檢測儀器將反射信號進(jìn)行放大等在計算機(jī)顯示得到時程曲線,根據(jù)入射波和反射波的波形,相位,振幅等特征判斷阻抗變化的位置,結(jié)合工程地質(zhì)條件和施工實際情況,綜合評價樁的完整性。如果采用電磁波法檢測,由于介質(zhì)的不同介電常數(shù)有如下關(guān)系,由下式(引自馮銳,1992)

(1)

式中E為相聚R處的接收天線接收點的場強(qiáng)值;為初始輻射常數(shù),分別是發(fā)射和接收天線的方向分布函數(shù),θ為天線的輻射角度,L是射線路徑,bdl是積分元,β為介質(zhì)的吸收系數(shù),R是發(fā)射與接收點之間的距離。

由于雷達(dá)波在泥巖中的傳播速度比粘土層中的傳播速度快,因此泥巖中的

樁土分界面同相軸出現(xiàn)的較早,但是在上下兩層介質(zhì)中,雷達(dá)波在樁體內(nèi)的歷

時時間是相同的。圖中樁基在各層介質(zhì)的底端和實際模型樁基設(shè)置相符;此

外,圖中泥巖中的同相軸強(qiáng)度小于粘土層中的同相軸強(qiáng)度,這與泥巖與樁體混

凝土的介電常數(shù)差異較小有關(guān)。

3電磁波法檢測鋼筋籠長度

由式(1)公式的變式可知,當(dāng)獲得不同介質(zhì)的電磁波吸收系數(shù)不同,也因此可用此法來檢測鋼筋籠的長度:

(2)

由(2)通過將低壓直流電源獲得的高壓高頻的交流電分別接在待測鋼筋籠和探測器兩端,然后將探測器和移動電極一起沿預(yù)留在灌注樁邊的豎直鉆孔下放,并記錄測試儀讀數(shù)繪制磁場強(qiáng)強(qiáng)度隨深度變化曲線。 在鋼筋籠的深度范圍內(nèi),電磁場強(qiáng)度變化不大;而在超出鋼筋籠長度時,電磁場強(qiáng)度為會隨探頭和電極深度加大而迅速衰減。因此,在電磁場強(qiáng)度隨深度變化曲線上的拐點深度即對應(yīng)鋼筋籠的長度。

4結(jié)論

(1)在一定條件下,在部分鉆孔位置可以同時測到多個樁體的反射信號,但如果鉆孔位置布置不當(dāng),則對檢測結(jié)果的分析影響較大。因此在布置檢測孔時應(yīng)該避免應(yīng)檢樁基、相鄰樁基與檢測孔的距離基本一致,最好是應(yīng)檢樁基、相鄰樁基與檢測孔的距離相差足夠大,同時檢測孔與相鄰樁基不在應(yīng)檢樁基的同一側(cè)。

(2)電磁波法檢測樁基的最大優(yōu)點是:不用外部震源、可在有水、無水孔中應(yīng)用,可掃頻測量,工作效率高,成果直觀,穩(wěn)定性、一致性好。因其探測速度快、精度高應(yīng)受到重視。根據(jù)雷達(dá)波反射圖像的變化及同相軸的變化對被測物體的狀態(tài)進(jìn)行解釋及分析.

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[3]梁慶華,吳燕清,宋勁。2010無線電波坑道透視探測的定性分析及其應(yīng)用。重慶大學(xué)學(xué)報.11

篇8

【關(guān)鍵詞】層析成像;樁基工程;檢測技術(shù)

既有建筑物隨著時間的推移,外界環(huán)境的影響,不同程度上都存在一定的沉降或者變形,不僅影響整體的美觀而且還對人們的安全有很大的影響,因此,為了保證建筑物的整體質(zhì)量以及延長使用年限,需要對其基礎(chǔ)進(jìn)行處理、加固,尤其是作為建筑主要承載力的樁基。由于樁基所承載的建筑壓力比較大,因此施工前一定要對其現(xiàn)狀進(jìn)行檢測,尤其是樁長以及進(jìn)入直接承受壓力土層的深度。為了準(zhǔn)確確定樁長以及進(jìn)入直接承受壓力土層的深度,需要在基樁的兩側(cè)進(jìn)行地質(zhì)鉆孔,根據(jù)巖芯進(jìn)行地質(zhì)分層,并劃分風(fēng)化層,然后使用井間電磁波層析成像技術(shù)進(jìn)行檢測。采用該技術(shù)能夠保證地基既有的狀態(tài),不會對既有建筑造成不良影響。

1 電磁波層析成像技術(shù)原理

電磁波層析成像技術(shù)原理,主要的理論基礎(chǔ)是電磁場和天線理論,具體如圖1所示。

圖1 電磁波層析成像工作原理

在光學(xué)射線近似條件下,電磁波在有耗介質(zhì)中衰減幅值的傳輸方程可表示為:

(1)

式中,E0為偶極子天線的初始輻射常數(shù),表示為:

(2)

偶極天線的方向性因子為:

(3)

對于常用的半波天線,方向性因子為:

(4)

在接收點放置一相同天線,當(dāng)兩鉆孔平行時,場強(qiáng)的觀測值為:

(5)

式中:E0為波源初始輻射值;r為發(fā)射點到接收點間的路徑長;f(θ) 為方向因子;θ為方向角; e為接收天線的等效高度;β為探測區(qū)域介質(zhì)的吸收系數(shù);E為測得的場強(qiáng)的幅值。

吸收系數(shù)為:

(6)

吸收系數(shù)與巖石物性參數(shù)的關(guān)系如下式:

(7)

從式(7)可知,吸收系數(shù)受介質(zhì)的電導(dǎo)率σ、介電常數(shù)ε、磁導(dǎo)率μ 以及電磁波圓頻率ω的影響,所以在一定頻率下,吸收系數(shù)是地下不同地質(zhì)體由于其不同的電導(dǎo)率、介電常數(shù)、磁導(dǎo)率綜合影響的結(jié)果。

電磁波層析成像是將射線通過的空間進(jìn)行網(wǎng)格化,建立如下反演控制方程:

[D][B]=[Y] (8)

式中:D為M×N階矩陣,M 為觀測次數(shù),N 為重建區(qū)域的網(wǎng)格個數(shù),D 的元素dij為i次觀測中傳播路徑被j 個網(wǎng)格截得的距離,i=1,2,…,M,j=1,2,…,N; B 為N 維向量,其元素βj為第j 個網(wǎng)格的吸收系數(shù);Y為M 維列向量,其元素yi = ln (E0?fi/Ei/Ri)。fi為第i次觀測中天線方向和場矢量方向有關(guān)的因子,Ei為第i次觀測的場強(qiáng)幅值。

對于樁基礎(chǔ),其材料為鋼筋混凝土,它與表層土和基巖在電阻率、介電常數(shù)、磁導(dǎo)率方面有顯著差異,對電磁波的吸收同樣存在明顯差異,其吸收系數(shù)比其周圍巖土體的吸收系數(shù)要大得多,這是由于鋼筋對電磁波有強(qiáng)烈的吸收作用引起的,在同樣間距(間距為3m) 和同樣的頻率條件下,其電磁波吸收系數(shù)是巖土體的5~8倍。表層松散土層與基巖對同一頻率的電磁波吸收系數(shù)也存在差異。

2 工程概況

本文研究的建筑長108m,寬55m,共3層。設(shè)計室內(nèi)地坪標(biāo)高321.80m,采用框架結(jié)構(gòu),樁基礎(chǔ)設(shè)計荷載約3000kN/樁,共86根樁,樁距9.0m,樁徑1200~1800mm,樁承臺尺寸1500mm×1500mm×800mm~2100mm×2100mm×800mm。根據(jù)地質(zhì)勘察報告,場地為填方區(qū),填土厚度15~25m,覆蓋層最大厚度(填土厚度與原生粉質(zhì)粘土厚度)近28.5m,其中,填土堆齡時間約1年,結(jié)構(gòu)松散?;鶐r為泥巖夾砂巖,巖層傾角平緩。

該建筑物樁基礎(chǔ)采用旋挖鉆機(jī)成樁,基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)施工完畢后,發(fā)現(xiàn)部分樁的樁周地面附近逐漸出現(xiàn)圓形開裂,樁附近墻面出現(xiàn)較大裂紋。尤其是60、61、62、74 號樁附近區(qū)域( 見圖2),變形特別明顯且持續(xù)增大。為了控制建筑的變形,對其基礎(chǔ)和處理層應(yīng)進(jìn)行工程處理。

圖2 電磁波層析成像技術(shù)工作布置示意圖

為了確定工程處理方案,必須查清樁長以及進(jìn)入直接承受壓力土層的深度。在場地上,設(shè)計采取了多種物探方法,最終確定采用鉆孔電磁波層析成像技術(shù)。

3 野外工作方法

電磁波層析技術(shù)野外工作時采用定發(fā)裝置,即發(fā)射機(jī)先固定不動,接收機(jī)每接收一對射線的數(shù)據(jù)就往下移一點再進(jìn)行接收,當(dāng)接收機(jī)接收完該剖面的所有數(shù)據(jù)后,發(fā)射機(jī)再往下移一點進(jìn)行發(fā)射,如此循環(huán),直到該剖面測試結(jié)束。如圖1所示。本次電磁波層析成像探測孔布置在工程樁的對角(見圖2),每樁布置2個鉆孔,鉆孔深度為進(jìn)入中風(fēng)化基巖5m,鉆孔間距為3m。

電磁波層析成像技術(shù)探測工序及應(yīng)注意的問題:①測量放孔位置和距離時應(yīng)采用測量儀器準(zhǔn)確確定; ②鉆探成孔要求孔斜

本工程經(jīng)現(xiàn)場試驗采用參數(shù)為: 發(fā)射點與接收點間距小于15m,發(fā)射點間距0.5m,接收點間距為0. 5m,工作頻率為8MHz,野外工作采用定發(fā)裝置。為了確定場地回填土和基巖的吸收系數(shù),在樁的一側(cè)鉆取兩個間距為3m 鉆孔,采用大間距探測測試巖土層吸收系數(shù)。通過試驗得知,場地素填土的吸收系數(shù)為0.9~2.5,粘土的吸收系數(shù)為1.5~2.9,砂巖的吸收系數(shù)為0.9~2.1,泥巖的吸收系數(shù)為1.9~3.5。通過樁兩側(cè)電磁波探測,孔間距為3m時,有鋼筋混凝土段電磁波吸收系數(shù)為9.5 ~15.5。

4 資料分析與解釋

4.1 典型樁的分析

根據(jù)工程樁62號樁和82號樁電磁波層析成像解釋成果圖(見圖3) 可知,有樁段電磁波的吸收系數(shù)為9.4~15.1,填土、粘土和砂巖段電磁波吸收系數(shù)為0.9~2.5。樁與巖土體的電磁波吸收系數(shù)差異明顯,鋼筋混凝土的吸收系數(shù)是巖土體吸收系數(shù)的5~8倍;素填土來源于場地周圍巖土體,成分復(fù)雜,其電磁波吸收系數(shù)不均勻;原生粘土厚度較薄,電磁波吸收系數(shù)與填土的數(shù)值大小無明顯差異,而基巖的電磁波系數(shù)與填土相比,數(shù)值差異小但比較均勻。因此,利用電磁波吸收系數(shù)大小可準(zhǔn)確劃分基樁的長度,利用電磁波系數(shù)的均勻性,可大致劃分基巖的埋深。

圖3 電磁層析成像解釋成果

4.2 成果資料統(tǒng)計分析

對場地沉降較大區(qū)域的7 根基樁進(jìn)行了電磁波層析成像探測,從電磁波層析成像探測成果可知,沉降較大的60、61、62、74 號樁的樁長均小于基巖的埋藏深度。分析造成沉降較大原因,是由于場地填土較厚,時間較短,固結(jié)沉降對樁產(chǎn)生較大的負(fù)摩擦力,且基樁未嵌巖,因此造成樁沉降較大。

電測波層析成像探測解釋的樁長與工程樁施工驗收時超聲波檢測的樁長,除60號樁和74號樁外基本一致。經(jīng)地面高密度電法勘測和孔內(nèi)測斜工作,發(fā)現(xiàn)60號樁施工中發(fā)生了樁傾斜、不垂直,74號樁電磁波的探測孔發(fā)生傾斜,使得該兩根基樁偏出電磁波探測剖面,這是造成這2 根基樁電磁波探測樁長與超聲波結(jié)果不一致的原因。探測基樁需要靠電磁波層析成像探測孔的地質(zhì)取樣的觀察和試驗結(jié)果才能判斷,僅依靠該結(jié)果不能準(zhǔn)確劃分巖土層,當(dāng)然也不能判斷直接承受壓力土層的深度。因此,在進(jìn)行電磁波層析成像探測時,要加強(qiáng)其探測孔的地質(zhì)鉆探成果記錄工作。

5 結(jié)語

根據(jù)建筑7根基樁的電磁波層析成像探測結(jié)果,結(jié)合探測孔地質(zhì)鉆探資料,得到如下結(jié)論:

(1)基樁為鋼筋混凝土材料,其電磁波的吸收系數(shù)與周圍巖土體相比有顯著差異,利用電磁波C層析成像技術(shù)能夠有效探測基樁的樁長。

(2)要準(zhǔn)確判斷基樁進(jìn)入承受壓力土層的深度,一定要將電磁波所測試的樁長和其地質(zhì)狀況相結(jié)合。

篇9

無處不在的輻射

實際上,輻射是一種籠統(tǒng)的定義,它指的是各種能量的傳播形式,包括熱、光、聲、電磁波等能量向四周傳播的狀態(tài)。因此凸顯某種形式時,我們可以說具體的XX輻射,譬如光輻射、熱輻射、電磁波輻射、核輻射等。

我們常見有多種輻射,由光線傳播的可以說是光輻射;產(chǎn)生電磁波時,可以說是電磁輻射。輻射的源頭叫輻射源,在日常生活中,電磁輻射較強(qiáng)的用品有微波爐、電腦、風(fēng)筒、電視機(jī)、手機(jī)等。其實籠統(tǒng)來說,光輻射以及伽馬射線都可以稱為電磁輻射的一種,但我們平常所說的電磁輻射是頻率小于可見光的電磁輻射。

除了平常的輻射,還有來自自然界的輻射,其中最明顯的是宇宙射線(經(jīng)過大氣層的衰減),放射性材料(如花崗巖、寶石等)釋放出來的各種輻射。當(dāng)然,這些輻射的能量較小,不會對人體造成影響。

遠(yuǎn)離它!核輻射

核輻射是在核反應(yīng)過程中釋放的輻射。核輻射表現(xiàn)為α射線、β射線以及γ射線。α射線是氦核粒子流,只要用一張紙就能擋住,但吸入體內(nèi)危害大;β射線實際是高速的電子流,照射皮膚后燒傷明顯,影響距離比較近,只要輻射源不進(jìn)入體內(nèi),影響不會太大;γ射線是一種波長很短的電磁波,是比x射線頻率更高的射線,因此穿透力十分強(qiáng),是造成人體損傷的主要元兇。另外,核反應(yīng)時還會放出中子流,由于中子不帶電,所以穿透力同樣強(qiáng)悍,對人體的危害尤為嚴(yán)重。

現(xiàn)在人們談核色變,是因為核輻射對人造成的傷害是無形的,而且核輻射是無法通過視覺來察覺,只有用專門儀器才能偵查到。由于切爾諾貝利事件的陰影,所以本次福島事件也令人深思。經(jīng)過多次的搶險也沒把反應(yīng)堆的溫度降低,而高濃度的核燃料會有很長的衰變期,因而被損壞的地方需要幾十甚至上千年的“封印”。

核輻射如何傷害我們?如何預(yù)防?

核輻射主要是通過高能量的粒子撞擊人體細(xì)胞的分子,導(dǎo)致人體組織的分子間發(fā)生變化,同時讓細(xì)胞發(fā)生化學(xué)變化,喪失原本的功能。同時,過多輻射劑量的情況下,也會大大增加細(xì)胞變異的可能,進(jìn)而加大患上癌癥的機(jī)率。

核輻射的傷害有兩種:一是外輻射,另一種是內(nèi)輻射。前者是輻射源在外面的照射所發(fā)生,后者是輻射源已經(jīng)在體內(nèi)所導(dǎo)致。出現(xiàn)內(nèi)輻射情況較多是由于服用了被污染的食物和水,或吸進(jìn)了污染的空氣等。

防御核輻射的主要措施是穿有防護(hù)衣物,如果懷疑有污染物在殘留在身體上要立即沖洗,對于阻隔核輻射,一般情況下,閉上門窗就可以。然而,在較強(qiáng)輻射的環(huán)境下,阻隔輻射會使用鉛、含鉛玻璃、鋼筋混凝土、水等做成的防護(hù)墻。

安全的核燃料

筆者這里順著話題探討一個相關(guān)的知識,就是核反應(yīng),在這個談核色變的時間,其實有一種十分安全以及效能更高的核反應(yīng)模式。在人們的認(rèn)中,核反應(yīng)有兩種:一是核裂變,另一種是核聚變。兩者的表現(xiàn)形式正好相反,裂變是大原子裂開成不同的原子產(chǎn)生核能,而聚變則是氫原子聚合變成氦原子,同時放出核能。后者產(chǎn)生的能量更加強(qiáng)大,而且極為安全,并不會帶來放射性的元素。遺憾的是,當(dāng)今幾乎所有的核能模式采用的都是核裂變模式,在反應(yīng)當(dāng)中不但極不穩(wěn)定,而且還會產(chǎn)生輻射強(qiáng)烈的核廢料。

然而,讀者不僅會問既然核聚變不會帶來放射污染,那么為何氫彈爆炸也會對地區(qū)造成污染?這是因為現(xiàn)時激發(fā)核聚變需要用核裂變產(chǎn)生上千萬攝氏度的高溫,不過實驗室中已經(jīng)可以采用局部的激光產(chǎn)生,這樣就不會造成任何污染。當(dāng)然,核聚變的條件是高溫高壓(千萬攝氏度高溫、數(shù)百萬個大氣壓),達(dá)到這樣的條件十分困難。另一方面可控核聚變也是一個探討已久的話題,但是核聚變這種無污染零輻射的核能,它將是未來核能發(fā)展的方向。

電磁輻射不具可比性

核輻射和我們?nèi)粘躺钪挟a(chǎn)生的輻射并不相同,通過上面的介紹,核輻射主要是通過核反應(yīng)或者核元素衰變發(fā)生,當(dāng)中危害最大的是γ射線以及中子流,它的作用是轟擊人體的細(xì)胞分子,打斷分子間的鍵位改變細(xì)胞的化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致人體器官的功能受損。核輻射對小孩的危害遠(yuǎn)大于成年人,因為小孩較多細(xì)胞處于分裂期,因此極其容易導(dǎo)致畸變發(fā)育。

在日常生活中,電磁輻射并不會對人體造成多大的影響,它最明顯的表現(xiàn)是熱效應(yīng),而且并不會改變?nèi)梭w細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)特性,當(dāng)然,這里說的是在一定輻射功率的情況下,當(dāng)輻射功率達(dá)到某個程度時,對人體的損害也是不可忽視的。

植物吸收輻射?

讀者可能會聽過植物在電腦旁邊可以吸收輻射,這個說法并沒錯。但是這里要注意的是,植物所吸收的只是照射到它上面的輻射,并非吸收照射到你身上的輻射!如果真想植物幫你吸收輻射,那么就把它放在你和電腦的直線上,即遮擋物!

當(dāng)然,這里并非所有桌面上的植物都“一事無成”,只是它的作用被人們曲解以及扭曲炒作。那小小植物的作用其實是增加空氣的水分和氧氣(光合作用時),這樣可以減少因為電腦輻射電離空氣分子產(chǎn)生的反效果。然而,電離效應(yīng)在CRT顯示器上尤為嚴(yán)重,如今LCD顯示器的副作用已經(jīng)減輕很多。

另外,由于過長時間使用電腦,顯示器的輻射會電離附近的空氣,產(chǎn)生正離子導(dǎo)致人們會有厭惡感。因此,可以通過在電腦前擺放植物,依著增加負(fù)離子發(fā)生器以便改變空氣的電性質(zhì),來改善電腦使用環(huán)境。

如何防止電磁輻射

雖然日常生活的輻射對我們?nèi)梭w影響不大,但長期暴露在有危害的環(huán)境還是對身體造成不同程度的不適。下面介紹給讀者防輻射十招。

1.遠(yuǎn)離輻射源,通過上文的介紹讀者也清楚輻射源具體有那些,電磁波是一種能量的形式,因此隨著距的增加受到的干擾將會急速降低。當(dāng)然距離越近也會導(dǎo)致危害增加大,譬如手機(jī)、電風(fēng)筒以及剃須刀使用時離人體較近。

2.隔離輻射源,此方法是使用障礙物隔離輻射,一般金屬的物體可以阻隔輻射,例如避免使用裸機(jī)奔跑,或者高頻的電器最好不要打開外殼運行。

3.減少受用輻射源的時間,從吸收輻射劑量可以知道吸收輻射和輻射的功率、距離以及時間有關(guān)系。因此最好不用藥長時間使用高輻射的電器,譬如不要長時間使用電腦、手機(jī)等。

4.避免在高輻射的環(huán)境停留,一般高輻射的環(huán)境譬如醫(yī)院的X光檢查地方、超高壓變電站附近、高功率無線電發(fā)生器的地方。

5.除了人工輻射外,還會有自然界的輻射,例如當(dāng)紫外線強(qiáng)度較高的時候避免外出,避免配搭一些有熒光效應(yīng)的寶石等。

6.充足睡眠,提高人體抵抗力。

7.多吃蔬菜,因為蔬菜提供大量的貝塔胡蘿卜素,可以提高人體細(xì)胞的抗輻射能力

8.對于常常對著電腦的人群建議常喝綠茶,因為茶葉中含有豐富的維生素A原,它被人體吸收后,能迅速轉(zhuǎn)化為維生素A。維生素A不但能合成視紫紅質(zhì),還能使眼睛在暗光下看東西更清楚,因此,綠茶不但能消除電腦輻射的危害,還能保護(hù)和提高視力。

篇10

論文關(guān)鍵詞:計算機(jī) 電磁輻射 信息安全 TEMPEST

論文摘要:利用電磁學(xué)的方法分析了計算機(jī)電磁信息輻射的原理?引入偶極子分析計算了計算機(jī)電磁信息輻射場的頻譜與場強(qiáng);研究了計算機(jī)電磁信息輻射接收機(jī)的接收原理?進(jìn)一步定量分析了輻射場強(qiáng)與接收機(jī)帶寬、噪聲系數(shù)、接收天線定向性和增益之間的數(shù)值關(guān)系;闡述了計算機(jī)電磁信息泄露的方式和途徑?概括了基于實際的軍隊計算機(jī)應(yīng)用中電磁信息安全與防護(hù)的主要手段。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和微型計算機(jī)的普及應(yīng)要處理、傳輸、存儲的軍事機(jī)密的安全構(gòu)成了嚴(yán)重的用?計算機(jī)已成為目前最關(guān)鍵、應(yīng)用最廣泛的信息處威脅?給國家和軍隊造成重大損失。理、傳輸和存儲的電子設(shè)備。軍隊指揮自動化、國防為了確保涉及軍事機(jī)密的信息的處理、傳輸、存工程的通訊與指揮、現(xiàn)代化的武器裝備以及智能化儲更安全有效?就必須重視軍用計算機(jī)的電磁信息的信息技術(shù)產(chǎn)品等無不與計算機(jī)有關(guān)。由于計算機(jī)安全與防護(hù)?研制、開發(fā)和使用防信息泄漏的計算的特殊構(gòu)造方式?它在工作時?會向周圍空間輻射電機(jī)。在計算機(jī)信息安全領(lǐng)域?電磁信息輻射的研究磁波?這些電磁輻射信號包含豐富的頻譜資源?攜帶屬于TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pluse Em-大量有用信息?一旦被敵方接收并破譯?就對計算機(jī)anationStandard)的研究范圍。

1電磁信息泄露原理

1。1計算機(jī)輻射原理

麥克斯韋于1846年歸納出了麥克斯韋方程組。根據(jù)麥克斯韋方程組(方程組(1))可知?電路中只要有電流的變化就會有電磁波的產(chǎn)生?任何時變電磁場都會向四周空間輻射電磁信號?任何載有時變電磁信號的導(dǎo)體都可作為發(fā)射天線向周圍空間輻射電磁信號。

由公式(2)、()3可以看出?偶極子所載信號幅度越大?頻率越高;功率越大?輻射場強(qiáng)越強(qiáng);信號波形越尖銳?其頻譜越寬;高頻分量越豐富?其輻射場強(qiáng)越強(qiáng)。

計算機(jī)系統(tǒng)的主要硬件有主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)和其他外設(shè)備?電源線、主機(jī)與外設(shè)備間的互連線纜(信號線、數(shù)據(jù)線和控制線)?連接主機(jī)、外設(shè)備與互連線纜的連接器。計算機(jī)電路組成復(fù)雜?各個部件以及各種時鐘電路都存在電磁輻射?產(chǎn)生攜帶大量信息的輻射電磁波。這些電磁波就通過計算機(jī)的主機(jī)、外設(shè)備、線纜和連接器向周圍空間輻射?產(chǎn)生的電磁信息泄漏伴隨計算機(jī)對信息的接收、處理和發(fā)送的全過程。

從信息種類來分?計算機(jī)電磁輻射信息包括視頻信息、鍵盤輸人信息、磁盤讀寫信息等。從輻射部件來分?計算機(jī)的電磁輻射可以分為處理器的輻射、通信線路的輻射、轉(zhuǎn)換設(shè)備的輻射、輸出設(shè)備的輻射等。

從輻射方式來分?還可以分為一次泄漏和二次泄漏。對于處于復(fù)雜電磁環(huán)境中的計算機(jī)?周圍的電磁波接收和發(fā)射裝置有可能成為計算機(jī)二次泄漏輻射的載體。如果計算機(jī)輻射信號以某種形式藕合到計算機(jī)周圍的發(fā)射電路中?它以兩種形式二次發(fā)射出去:輻射信號藕合在放大器的前級?被放大器直接放大發(fā)射出去;輻射信號藕合在混頻器前級?與發(fā)射機(jī)內(nèi)的本振經(jīng)混頻器混頻再經(jīng)放大器發(fā)射出去。二次泄露輻射的強(qiáng)度可能超過一次泄漏的輻射強(qiáng)度?降低了計算機(jī)設(shè)備的防護(hù)等級?增加了信號泄露的危險。

1.2計算機(jī)輻射信息的接收

計算機(jī)工作時產(chǎn)生的極其豐富的諧波資源可達(dá)兆赫茲(GHz)以上?電磁輻射最強(qiáng)的頻帶范圍一般在20~so Hz之間?計算機(jī)的串口、并口、線纜和連接器?其信息泄露的帶寬一般較低?約在01 MH:?只要接收機(jī)的帶寬大于01 MHz?就能有效地接收計算機(jī)的輻射信息。計算機(jī)視頻信息的電磁輻射較為嚴(yán)重?隨著顯示器的分辨率越來越高?輻射的頻率范圍也越來越寬?輻射強(qiáng)度也不斷增加?被接收還原的可能性也不斷增大。1958年?vna.Eck在論文中提出?可以在1儀x〕m處接收還原視頻信息?20世紀(jì)90年代英國人稱可以在160 m接收還原視頻信號。其余部件的輻射?在滿足接收機(jī)條件的情況下?

當(dāng)確定了接收機(jī)的帶寬B、接收機(jī)的噪聲系數(shù)凡、接收機(jī)天線的定向性D(或者增益G)?便可以確定接收機(jī)能接收到的最低場強(qiáng)?只要大于最低接收場強(qiáng)的計算機(jī)電磁輻射信號均可以被接收機(jī)接收。

2安全與防護(hù)

為了降低計算機(jī)電磁輻射信息泄露的危險?確保涉及軍事機(jī)密的信息的處理、傳輸、存儲更安全有效?必須采取安全防護(hù)措施。目前的計算機(jī)防電磁信息泄露所采取的措施主要有3種?即信號干擾技術(shù)、電磁屏蔽技術(shù)和TEMPEST技術(shù)。

2.1信號千擾技術(shù)

信號干擾技術(shù)是指利用相關(guān)原理?將能夠產(chǎn)生噪聲的干擾機(jī)放在計算機(jī)旁?把干擾機(jī)發(fā)射出來的噪聲電磁波和計算機(jī)輻射出來的信息電磁波混在一起?通過不同技術(shù)途徑實現(xiàn)與計算機(jī)輻射信息的相關(guān)聯(lián)?并產(chǎn)生了大量與計算機(jī)相同頻譜特性的偽隨機(jī)干擾信號?使干擾信號與計算機(jī)設(shè)備的信息輻射混合在一起向外輻射?所以能破壞原輻射信號的形態(tài)?降低輻射信息被接收后還原的可能。它具有造價低廉、移動方便、體積小、質(zhì)量輕等特點?是目前國際上應(yīng)用最廣泛的一種防泄漏措施。

信號干擾技術(shù)主要是針對計算機(jī)的視頻輻射信息泄漏采取的一種防護(hù)措施?缺點是干擾機(jī)的干擾噪聲(白噪聲)和計算機(jī)的輻射信號(主要是視頻信號)的特性是不同的?可以被接收者區(qū)分開?提取到其中的有用信息。而且?信號干擾技術(shù)多采用覆蓋式干擾信號?容易造成電磁污染和防護(hù)對象單一。

2.2電磁屏蔽技術(shù)

電磁屏蔽技術(shù)是利用電磁屏蔽原理?將計算機(jī)關(guān)鍵部分用特殊材料包起來?抑制近場感應(yīng)和遠(yuǎn)場輻射、中斷電磁輻射沿空間的傳播途徑?是解決電磁信息泄漏的重要手段。

電磁屏蔽有雙重作用:減小電磁輻射泄漏;防止外界電磁干擾。屏蔽方法有多種?根據(jù)不同需要可以采用整體屏蔽、部件屏蔽和元器件屏蔽。如:屏蔽電纜、屏蔽電路、屏蔽機(jī)柜、屏蔽室等。屏蔽效果與材料性能、輻射頻率、屏蔽體結(jié)構(gòu)和輻射源的距離等有關(guān)。屏蔽體都需與大地相連?為屏蔽體上的電荷提供一條低阻抗的電氣泄放通路。電磁屏蔽的效果與屏蔽體接地的好壞密切相關(guān)?一般屏蔽體的接地電阻都要求。從使用的效果來看?屏蔽室更理想?好的屏蔽室可使信號衰減60一140dB?缺點是造價高。采用電磁屏蔽的方法防止電磁輻射泄漏時?并不是所有的設(shè)備和元器件都能完全封閉在屏蔽室?內(nèi)。比如?電源線、信號線等均與外界有聯(lián)系?輻射電磁波可以通過傳導(dǎo)方式傳到屏蔽室外造成信息泄漏。

2.3 TEMPEST技術(shù)

TEMPEST技術(shù)即低輻射技術(shù)?是指在設(shè)計和生產(chǎn)計算機(jī)設(shè)備時?對可能產(chǎn)生電磁輻射的元器件、集成電路、連接線、顯示器等采取防輻射措施?從而達(dá)到減少計算機(jī)信息泄漏的目的。前景較好的是紅、黑設(shè)備分離技術(shù)。采用紅黑分離技術(shù)制造紅黑分離式計算機(jī)?是指在系統(tǒng)設(shè)計中引人紅黑工程概念?將計算機(jī)設(shè)備上的信號分為紅黑兩種信號?紅信號是指能被接收破譯?并復(fù)現(xiàn)出有用信息的信號;黑信號是指即使被接收到?也不能復(fù)現(xiàn)出有用信息的信號。把紅信號與黑信號完全隔離開來?然后對隔離后的紅信號采取特殊處理措施?使其達(dá)到防電磁信息泄漏極限值的要求。在計算機(jī)設(shè)備中?相應(yīng)地也定義了紅設(shè)備、黑設(shè)備等概念。紅設(shè)備是處理保密數(shù)據(jù)信息的設(shè)備?黑設(shè)備是處理非保密數(shù)據(jù)信息的設(shè)備。

紅黑設(shè)備之間是不允許進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。通常是在兩者之間建立紅黑隔離界面?僅僅實現(xiàn)黑到紅設(shè)備之間的單向信息傳輸。

軟件TEMPEST技術(shù)191是國外近年發(fā)展起來的新的電磁防護(hù)技術(shù)?基本原理是通過給視頻字符添加高頻“噪聲”并伴隨發(fā)射偽字符?使敵方無法正確還原真實信息?而我方可正常顯示。它替代了過去由硬件完成的抑制干擾功能?成本較低。采用TEM-PEST技術(shù)的防護(hù)型TEMPEST計算機(jī)?使用軟件來控制計算機(jī)輻射信號的發(fā)射?同時加入了專用的攻擊程序?當(dāng)有人企圖截獲信息時系統(tǒng)能自動保護(hù)并進(jìn)行自衛(wèi)反擊。