Задача №1. Исследование зависимости напряженности магнитного поля и плотности потока электромагнитного излучения от расстояния до источника излучения

Цель и задачи работы.

Цель: изучить методы и средства защиты от электромагнитного излучения.

Задачи:

Изучить:

1. общие теоретические сведения об излучении, воздействие его на организм человека, нормирование излучения,

2. методы и средства борьбы с СВЧ,

3. физическую сущность экранирования и других средств защиты;

Исследовать:

1. зависимость напряженности магнитного поля и плотности потока энергии от расстояния до источника излучения,

2. зависимость напряженности магнитного поля и плотности потока энергии от предлагаемых экранирующих средств,

Оценить:

эффективность предлагаемых экранирующих средств.

Экспериментальная часть.

Описание лабораторного стенда.

Стенд представляет собой стол, выполненный в виде сварного каркаса со столешницей 1, под которой размещаются сменные экраны 2, используемые для изучения экранирующих свойств различных материалов. На столешнице 1 размещены СВЧ печь 3 (источник излучения), гнезда для установки сменных защитных экранов 2 и координатное устройство 4. Внешний вид стенда представлен на рис. 1.

Координатное устройство 4 выполнено в виде планшета, на который нанесена координатная сетка. Планшет приклеен непосредственно к столешнице 1. Координатное устройство 4 регистрирует перемещение датчика 5 СВЧ поля по осям «X», «Y». Координата «Z» определяется по шкале, нанесенной на измерительную стойку 6, по которой датчик 5 может свободно перемещаться. Это дает возможность исследовать распределение СВЧ излучения в пространстве со стороны передней панели СВЧ печи (элементы наиболее интенсивного излучения).

Датчик 5 выполнен в виде полуволнового вибратора, рассчитанного на частоту 2,45 ГГц и состоящего из диэлектрического корпуса, вибраторов и СВЧ диода.

Стойка 6 изготовлена из диэлектрического материала (органического стекла), чтобы исключить искажение распределения СВЧ поля.

В качестве нагрузки в СВЧ печи используется огнеупорный кирпич, устанавливаемый на неподвижную подставку, в качестве которой используется неглубокая фаянсовая тарелка, обеспечивающая стабильность измеряемого сигнала.

Принцип измерения заключается в том, чтоЭМИ поступает на датчик (5), выполненный в виде полуволнового вибратора, с частотой 2,45 ГГц и состоящего из диэлектрического корпуса, вибраторов и СВЧ диода.

Сигнал с датчика 5 поступает на мультиметр 7 (измерения проводят по шкале DCА в мкА), размещенный на свободной части столешницы 1 (за пределами координатной сетки).

Порядок проведения работы.

Задача №1. Исследование зависимости напряженности магнитного поля и плотности потока электромагнитного излучения от расстояния до источника излучения.

Перемещая стойку с датчиком по координате X (удаляя его от печи до предельной отметки 50 см), с помощью мультиметра измеряем напряженность магнитного поля с шагом 5 см. Данные замеров заносим в таблицу 1.

Рассчитываем плотность потока электромагнитного (ППЭ, мкВт/см³) излучения по соотношению:

1 мкА = 0,35 мкВт/см²,

ППЭ= 0,35 ·а, (1)

где а – показания мультиметра, мкА;

ППЭ– плотность потока энергии, мкВт/см².

Получим для измерения №1: ППЭ=0,35·240=84 мкВт/см².

Аналогично определяем ППЭ для остальных измерений, результаты заносим в табл.1.

 

 

Таблица 1.

№ измерения	Значение X,см	Значение Y,см	Значение Z,см	Интенсивность излучения (показания мультиметра), мкА	Плотность потока электромагнитного излучения, мкВт/см2
					51,8
					35,7
					32,2
					26,9
					20,3
					17,5
					17,15
					14,7
					24,5

Для анализа результатов строим график зависимости ППЭ (мкВт/см²) от расстояния до источника излучения X (см).

Зависимость плотности потока электромагнитного излучения ППЭ мкВТ/см² от расстояния до источника излучения Х,см.

Выводы:

1. Напряженность магнитного поля излучения, а следовательно и ППЭ, зависят от расстояния до источника излучения.

2. Для практической защиты от излучения нормируют значение ППЭ, и по этой норме определяют допустимое расстояние до источника излучения.