非电离辐射ppt课件.ppt
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1、1非电离辐射2大纲 第一部分:光辐射第二部分:射频和微波辐射第三部分:静态场和极低频电磁场第四部分:激光辐射3非电离辐射非电离辐射是指能量比较低,并不能使物质原子或分子产生电离的辐射。一般来说,非电离辐射与电离辐射的区别是12.4电子伏特(eV)。光子能量小于12.4eV的辐射就是非电离辐射4第一部分光辐射5眼睛结构图图6对眼睛的健康影响CIE 波波段段波长波长主要视觉危害主要视觉危害其它视觉危害其它视觉危害IR-C1mm-3.0m角膜灼伤IR-B3m-1.4m3m-1.4m角膜灼伤角膜灼伤IR-A760-1400 nm视网膜灼伤晶状体白内障(玻璃工白内障)可见光400-760 nm视网膜灼伤
2、夜间和色觉障碍(长期接触强烈的太阳光)104-106视网膜光学增益UV-A315-400 nm晶状体白内障UV-B280-315 nm角膜受伤(电焊机的眩光)晶状体白内障(UV-B 波段的长波)UV-C100-280 nm角膜受伤(电焊机的眩光)7对皮肤的影响CIECIE波段波段波段波段对皮肤的影响对皮肤的影响红外线红外线急性皮肤灼伤、增加毛细血管床的血管扩张、色素沉着可见光可见光皮肤热灼伤、类似热灼伤紫外线紫外线红斑光敏性:光毒性和光过敏(影响因素有治疗痤疮、抗生素、口服避孕药等)老化癌症:鳞状细胞癌(SCC),基底细胞癌(BCC),皮肤恶性黑素瘤(CMM)8危害识别光辐射源来源来源关注的光
3、谱范围关注的光谱范围潜在暴露潜在暴露太阳光UV,可见光,近红外 农业,建筑,绿化,环卫,及其他户外作业者弧光灯UV,可见光,近红外复印,光学实验室,娱乐场所杀菌灯光化紫外线医院,实验室,诊所,维修间汞-氙气灯UV-A,蓝光维修间,工厂,仓库,健身房碳弧光UV,蓝光实验室工业 红外源IR钢厂,铸造厂,玻璃厂,干燥设备金属卤化物灯近紫外,可见光印刷厂,维修,集成电路,制造业太阳灯 UV,蓝光制革,美容沙龙,减肥中心电焊弧光UV,蓝光建筑,维修9辐射测量仪器10辐射测量仪器11光辐射皮肤保护防晒霜:不能阻挡所有的紫外线。防晒系数(SPF):SPF30的防晒霜能阻挡96的紫外线;SPF15的防晒霜能阻
4、挡93的紫外线。出门前20分钟需涂防晒霜才有用。如果游泳或出汗很多,至少2小时涂一次戴帽子,穿长裤和长袖衣服;棉、麻、亚麻制品为佳。大多数棉或聚酯纤维能阻挡95的紫外线,如果潮湿、退色则效果会降低。深颜色衣服能更好地吸收紫外线12光辐射眼睛保护眼镜:太阳镜能提供足够的保护,确保镜片能阻挡95以上的紫外线。13需要配备的PPE需要的PPE:身体部位身体部位防护用品防护用品示意图示意图眼睛和脸部电焊头盔,手持式电焊面罩,眼罩肺(呼吸)肺(呼吸)防尘口罩防尘口罩暴露的皮肤(除脚、手、头外)阻燃防护服和围裙耳朵耳塞,耳罩脚和手靴子,电焊手套14第二部分射频和微波辐射15射频和微波辐射 射频:300 G
5、Hz-30 KHz 微波:300 GHz-300 MHz300 GHz300 MHz1 m微波16射频和微波辐射:识别300 MHz1mVHF电视、调频广播、火电视、调频广播、火30 MHz10 mHF民用频段无线电、电疗、高频感应加热3 MHz100 mMFAM 无线广播、业余无线电、导航设备300 kHz1 kmLF导航设备、海洋和远距离通信30 kHz10 kmVLF通信、远程导航17近场 VS 远场近场 -靠近辐射源,相对于其大小和波长 -需分别测量电场和磁场 -不适用平方反比定律 -明显的空间变化性 -近场附近区域可细分为辐射和非辐射区域18近场 VS 远场远场 -远离天线,相对于其
6、大小和波长 -假定天线是个点源 -电场、磁场、能量密度能互相换算 -符合平方反比定律 -PD2=PD1(d12/d22),d是距离19射频和微波辐射的生物学效应射频和微波辐射对人体的危害,表现为热效应和非热效应:热效应:人体中的水分子受到电磁辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。在非常条件下或生产操作事故中,接触高强度微波辐射可导致体温升高、性器官及眼睛晶状体受热损伤。产生热效就应的电磁波功率密度在10MW/CM2;微观致热效应1 MW-MW/CM2;浅致热效应在10MW/CM2以下。当功率为1000W的微波直接照射人时,可在几秒内致人死亡。20射频和微波辐射的生物学效应
7、非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平很状态的微弱电磁场将遭到破坏,人体也会遭受损害。其中,短波的穿透能力弱,通常在皮肤吸收;长波的穿透能力强,能影响人体器官。对于非热效应,人体研究数据非常有限,没有明显的趋势 现在基本是从动物研究外推到人类21射频和微波辐射热点话题射频和微波暴露 -手机引发成人良性或恶性的大脑和中枢神经系统肿 瘤:很少证据能证明风险的增加 -手机引发其它癌症:有一项研究显示,手机辐射与 霍奇金淋巴瘤有关系。-手机基站和无线网络:只有非常少的数据发现会增 加儿童患白血病的风险 -职业接触研究:很少有证据证明癌症风险的
8、增加 -实验研究:致癌性证据不足 22射频和微波辐射的职业接触限值 ACGIH推荐有阈限值(TLV)电气和电子工程师协会(IEEE)出版了最大允许暴露限值 两者要求比吸收率(SAR)低于0.4 W/kgGB 8702-88电磁辐射防护规定(适用频率范围100KHz-300GHz):在每天8小时工作期间内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.1W/Kg23比吸收率全身 24环保局制定的职业接触限值 从SAR限值导出,基于靶器官(眼睛和睾丸)的热平衡得到。GB 8702-88电磁辐射防护规定:在每天8h工作期间内,电磁辐射的场量参数在任意连续6min内的平均值应满足表1要求。25
9、GBZ关于射频和微波辐射标准 100kHz-30MHz(高频电磁场)26GBZ关于射频和微波辐射标准 30MHz-300MHz(超高频)27日常生活中的射频辐射数值手机辐射:未接听(响铃时)50-70 W/cm2,接听时1-3 W/cm2微波炉:正面观察窗350+W/cm228暴露评估仪器29电磁场现场测量30感应和接触电流测量31暴露评估注意事项要注意可能会引起误差的源确定源区特征确定要求测量的参数选择一个频率正确的仪器确定最坏的情况和源排放逐步接近电磁场评估操作者的干扰测量举例:根据ACGIH标准,离辐射源5厘米32暴露评估空间平均l电场,磁场测量 lSAR或功率密度 空间平均=PD/n3
10、3射频辐射控制措施工程控制-接地-波导截止:波导管通常是指一根中空的金属管(圆形或矩形),用来限制和引导电磁波,以达到最小的传输损失。而波导截止管是用来削弱电磁波,通常用来降低屏蔽罩开口处泄漏的电磁场-设备和人员布局:研究发现,如果人站在平整的射频辐射表面附近,会提高比吸收率。如果是在角落,则比吸收率会更高。34射频辐射控制措施行政和程序控制 -鞋、防护服、手套 -距离 -暴露时间 -警告标识 -操作规程,好的设备维护能有效降低辐射35射频辐射防护服36第三部分 静态场和极低频电磁场37内容1.简介2.暴露源3.剂量测定4.互动机制5.实验室研究6.流行病学研究7.人类学研究8.总结38简介l
11、另外,公众也非常关心接触极低频电磁场带来的后果(例如在高压电线周边或者工厂里面)l在这里,我们首先解释了一些重要的关于静态场和ELF研究的理论性概念l通过总结发表于科学文献中的结果,我们会给出一个关于它们可能对人体健康造成影响的看法。39人与交流电磁场的相互作用402.暴露源l下表是我们所处环境中常见的静态场和ELF电磁场。41静态场暴露源典型的电场 大气层(自然发生)12150V/m 电视或其它视频显示终端 20kV/m 500kV的输电线路下方 30kv/m典型的磁场 地磁场(自然发生)0.030.07mT 工业上的直流设备 50mT 磁悬浮列车 50mT 小的条形磁铁 110mT 磁共振
12、成像(MRI)2.5T42ELF暴露源典型的电场 自然发生(50/60Hz)0.1mV/m 交流输电线路下方12kV/m 发电站周围16kV/m 家电周围 0.5kV/m典型的磁场 自然发生(50/60Hz)0.01nT 交流输电线路下方 10-30uT 发电站周围 40120uT 家电周围 50150uT 工业过程(如焊接)130mT 住宅区域(50/60Hz)0.10.3uT43常见的职业暴露职业暴露绝大部分指的是工频场,也可能包括一些其它频率的作用。“电气职业”工作场所的平均磁场暴露高于其它职业(如办公室工作)电工和电气工程师的磁场暴露约为0.4-0.6 T,电力线路工人约为1.0 T,
13、焊接工、铁路机车驾驶员和缝纫机操作工的暴露值最高(超过3 T)工作场所最大磁场暴露可达约10 mT,与存在大电流导线有关。在供电行业,工人的电场暴露可达30 kV/m44剂量测定l尽管如此,在低强度环境水平,那些报道的生物学效应跟剂量之间的关系还不是很清楚,剂量也很难精确计算。动物研究结果大都是阴性的。l例如,什么情况下应该包含瞬变l这些问题对于以下研究非常重要:为流行病学研究设计评估方案 把人类的暴露转换为等效的实验室 动物或细胞的暴露,以方便实验室研究。454.互动机制l在这里,我们会解释生物体暴露于以下不同的“场”时的物理现象。静电场效应 静磁场效应 极低频电场效应 极低频磁场效应l电磁
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