Исследование экранирующей способности ткани специального назначения
Проблема воздействия электромагнитного излучения на биологические организмы. Исследование экранирования (отражения) тканью специального назначения электромагнитных волн различных диапазонов. Использование комбинированной электропроводящей пряжи в ткани.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.02.2019 |
| Размер файла | 187,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 677.017:621.3
Исследование экранирующей способности ткани специального назначения
Костин П.А.
Замостоцкий Е.Г.
Коган А.Г.
В результате прогресса науки и техники люди широко используют электрическое оборудование, которое воздействует на них электромагнитными волнами различных частот.
Когда электромагнитная волна воздействует на организм, она создаёт вибрацию молекул, в результате которой выделяется тепло. Таким же образом, когда электромагнитная волна проникает в человеческое тело, она затрудняет регенерацию клеток ДНК и РНК. Кроме того, она вызывает неправильные химические реакции, начинают развиваться раковые клетки, увеличивается возможность лейкемии и других раковых образований.
На данный момент в мире проблема воздействия электромагнитного излучения на биологические организмы мало изучена и не создан ассортимент защитных материалов, способных эффективно защищать от неблагоприятного воздействия электромагнитных волн [1].
Целью данной работы являлось исследование экранирования (отражения) тканью специального назначения электромагнитных волн различных диапазонов. Наработка ткани осуществлялась при использовании в основе и в утке комбинированной электропроводящей пряжи линейной плотности 50 текс, полученной в лаборатории кафедры ПНХВ УО «ВГТУ» на модернизированной прядильно-крутильной машине ПК-100МЗ.
Электропроводящая пряжа состоит из сердечника в виде полиэфирной комплексной нити и электропроводящего элемента, покрывающего элемента, в виде полиэфирного волокна, и закрепляющего компонента, в виде полиэфирной комплексной нити.
Процентное содержание компонентов комбинированной электропроводящей пряжи линейной плотности 50 текс представлены в таблице 1. электромагнитный излучение ткань
Таблица 1 - Процентное содержание компонентов комбинированной электропроводящей пряжи линейной плотности 50 текс
|
Показатель |
Медная микропроволока |
Комплексная полиэфирная нить |
Комплексная полиэфирная нить |
Полиэфирная мычка |
|
|
Линейная плотность, текс |
18 |
5,2 |
5,2 |
21,6 |
|
|
Процентное содержание, % |
36 |
10,4 |
10,4 |
43,2 |
Физико-механические показатели комбинированной электропроводящей пряжи, полученной по разработанной технологии, представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Физико-механические показатели комбинированной электропроводящей пряжи линейной плотности 50 текс
|
Наименование показателя |
Значение |
|
|
Коэффициент вариации по линейной плотности, % |
3 |
|
|
Абсолютная разрывная нагрузка, сН |
700 |
|
|
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, % |
4 |
|
|
Разрывное удлинение, % |
14-16 |
|
|
Коэффициент вариации по разрывному удлинению |
6,25 |
|
|
Диаметр пряжи, мм |
0,5 |
На ткацком станке СТБ2-180 была наработана ткань переплетением саржа 4/1. Физико-механические показатели ткани представлены в таблице 3.
Таблица 3-Физико-механические свойства экранирующей ткани
|
Показатели |
Размерность |
Значения |
|
|
Воздухопроницаемость |
дм3/м2•с |
600 |
|
|
Коэффициент вариации |
% |
5,29 |
|
|
Поверхностная плотность |
г/м2 |
216,36 |
|
|
Разрывная нагрузка полоски ткани 50х200 мм по основе |
Н |
400 |
|
|
Разрывное удлинение полоски ткани 50х200 мм по основе |
% |
20 |
|
|
Плотность готовой ткани по основе по утку |
нит/дм |
170,0 230,0 |
В условиях аккредитованной лаборатории РУПП «БелГИМ» (г.Минск) на поверенной испытательной установке, схема которой представлена на рисунке 1, наработанная ткань исследовалась на способность экранировать (отражать) электромагнитные волны.
1. - генератор сигналов высокочастотный; 2. - направленный ответвитель; 3. - антенна, передающая П6-23М; 4. - рамка с исследуемой тканью; 5. - антенна эталонной установки П1-9; 6. - измеритель мощности М3-22А.
Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки
Ослабление электромагнитного излучения, вносимое образцом, D, дБ, определялось в соответствии с формулой [3]:
Где Пэ - эталонная плотность потока энергии, мкВт/см2;
Пизм - измеренная плотность потока энергии, мкВт/см2.
Ослабление электромагнитного излучения, вносимое образцом, у, %, определялось с помощью формулы:
где Рэ - эталонный уровень мощности электромагнитного поля, мкВт;
Ризм - измеренный уровень мощности электромагнитного поля, мкВт.
Результаты измерения электромагнитного поля, вносимого образцом ткани, представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Результаты измерения электромагнитного поля, вносимого образцом ткани
|
Частота, ГГц |
Эталонное электромагнитное поле |
Электромагнитное поле за образцом |
|||
|
Уровень мощности Рэ, мкВт |
Плотность потока энергии Пэ, мкВт/см2 |
Уровень мощности Ризм, мкВт |
Плотность потока энергии Пизм, мкВт/см2 |
||
|
1,2 |
8860 |
33,18 |
7,6 |
0,03 |
|
|
2 |
7670 |
42,05 |
10,95 |
0,06 |
|
|
4 |
6460 |
48,03 |
2,4 |
0,02 |
|
|
5,64 |
467 |
8,65 |
0,4 |
0,007 |
|
|
8 |
1280 |
23,1 |
0,93 |
0,02 |
|
|
11,5 |
703 |
14,26 |
0,47 |
0,01 |
На рисунке 2 представлена графическая зависимость экранирования образца ткани в % в зависимости от частоты электромагнитных волн в гигагерцах, построенная на основании формулы 2.
Анализируя зависимость экранирования электромагнитного излучения от частоты электромагнитных волн можно отметить, что образец экранирует электромагнитное излучение различных диапазонов частот, не пропуская более 99% электромагнитных волн.
Рисунок 2 - Диаграмма измерения ослабления электромагнитного излучения тканью, %
На рисунке 3 представлена графическая зависимость ослабления электромагнитного излучения, вносимого образцом ткани в дБ, построенная на основании формулы 1.
Рисунок 3 - Зависимость ослабления электромагнитного излучения, вносимого образцом ткани
При анализе графической зависимости рисунка 3, установлено, что ослабление электромагнитного излучения, вносимое образцом ткани из электропроводящей пряжи, полученной на машине ПК-100М3, на всех диапазонах превышает допустимое значение 25 дБ.
Максимальное значение ослабления электромагнитного излучения образец ткани показал на частотах 4 ГГц, 5,64 ГГц и 11,5 ГГц. Эталонный уровень мощности (Рэ) на частоте 2,0 ГГц составляет 7670 мкВт, а уровень мощности за образцом (Р) - 10,95 мкВт, следовательно, ослабление уровня мощности (Р) данного образца на исследуемых диапазонах частот составило 700 раз, а на частоте 4,0 ГГц 2692 раза.
Много устройств излучает электромагнитные волны: сотовые телефоны с частотами 0,9 и 1,8 ГГц, микроволновые печи 2,450 ГГц, радарные системы коммуникаций от 0,001 до 10 ГГц. Наиболее широко распространено использование сотовых телефонов [2].
После проведённых исследований установлено, что ткань, состоящая из электропроводящей пряжи, защищает от электромагнитного излучения, не пропуская более 99% электромагнитных волн на диапазонах частот от 1,2 ГГц до 11,5 ГГц. Разработанный ассортимент тканей может использоваться при производстве карманных вставок для мобильного телефона в школьной форме, мужских и женских костюмах, спецодежды, защищающей от электромагнитного излучения, экранирования физиотерапевтических кабин. В настоящее время экранирующие ткани нашли применение даже при создании космических антенн.
Список использованных источников
1. Effect of stainless steel-containing fabrics on electromagnetic shielding effectiveness / Ching-Iuan Su, Jin-Tsair Chern - Republic of China, 2004.
2. Электропроводящие химические волокна / Р. М. Левит -Москва : Химия, 1986. -200с.
3. Протокол испытаний №76/43 от «30» мая 2008, РУПП «БелГИМ», производственно - исследовательский отдел радиоэлектронных измерений.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Поля и излучения низкой частоты. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы. Защита от электромагнитных полей и излучений. Поля и излучения высокой частоты. Опасность сотовых телефонов. Исследование излучения видеотерминалов.
реферат [11,9 K], добавлен 28.12.2005Связь между переменным электрическим и переменным магнитным полями. Свойства электромагнитных полей и волн. Специфика диапазонов соответственного излучения и их применение в быту. Воздействие электромагнитных волн на организм человека и защита от них.
курсовая работа [40,5 K], добавлен 15.08.2011Исследование оптических характеристик интерференционных покрытий. Физика распространения электромагнитных волн оптического диапазона в диэлектриках. Интерференция электромагнитных волн в слоистых средах. Методики нанесения вакуумно-плазменных покрытий.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 27.06.2014Энергия электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга, свойства. Импульс, давление электромагнитного поля. Излучение света возбужденным атомом. Задача на определение тангенциальной силы, действующей на единицу поверхности зеркала со стороны падающего излучения.
контрольная работа [116,0 K], добавлен 20.03.2016Исследование физических параметров лавинной, поверхностной и вакуумной газоразрядной фотографии. Описание механизма применения газоразрядной фотографии для определения степени воздействия низкочастотного электромагнитного поля на биологические объекты.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 09.10.2013Исследование основных первичных источников света. Типичные источники излучения. Прямой солнечный свет. Виды ламп накаливания общего и специального назначения. Сущность и основные показатели световой отдачи. Излучение черного тела. Лампы с отражателем.
презентация [552,0 K], добавлен 26.10.2013Состав паротурбинной установки. Электрическая мощность паровых турбин. Конденсационные, теплофикационные и турбины специального назначения. Действие теплового двигателя. Использование внутренней энергии. Преимущества и недостатки различных видов турбин.
презентация [247,7 K], добавлен 23.03.2016Характеристика назначения и принципа действия трансформаторов - устройств, которые составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Импульсные и пик-трансформаторы, умножители частоты, стабилизаторы напряжения.
реферат [16,6 K], добавлен 13.03.2011Лазер - источник электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, основанный на вынужденном излучении атомов и молекул, их виды. История создания генераторов электромагнитного излучения; области применения лазеров.
презентация [4,0 M], добавлен 13.05.2013Понятие электромагнитных волн, их сущность и особенности, история открытия и исследования, значение в жизни человека. Виды электромагнитных волн, их отличительные черты. Сферы применения электромагнитных волн в быту, их воздействие на организм человека.
реферат [776,4 K], добавлен 25.02.2009Электрическое поле Земли. Атмосферики, радиоизлучения Солнца и галактик. Физические основы взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами. Главные преимущества и недостатки лазеротерапии. Глубина проникновения волн в различные ткани.
курсовая работа [179,2 K], добавлен 16.05.2016Понятие волны и ее отличие от колебания. Значение открытия электромагнитных волн Дж. Максвеллом, подтверждающие опыты Г. Герца и эксперименты П. Лебедева. Процесс и скорость распространения электромагнитного поля. Свойства и шкала электромагнитных волн.
реферат [578,5 K], добавлен 10.07.2011Экспериментальное получение электромагнитных волн. Плоская электромагнитная волна. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Получение модуля вектора плотности потока энергии. Вычисление давления электромагнитных волн и уяснение его происхождения.
реферат [28,2 K], добавлен 08.04.2013Принцип работы лазера. Классификация современных лазеров. Эффекты, в виде которых в тканях организма реализуется биологическое действие высокоинтенсивного лазерного излучения. Действующие факторы лазерного излучения. Последствия действия светового потока.
презентация [690,8 K], добавлен 19.05.2017Эволюция электромагнитных волн в расширяющейся Вселенной. Параметры поляризационной сферы Пуанкаре. Электромагнитное излучение поля с LV нарушением, принимаемое от оптического послесвечения GRB. Вектор Стокса электромагнитной волны с LV нарушением.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.08.2015Основные методы описания распространения электромагнитных волн в периодических средах с использованием волновых уравнений. Теории связанных волн, вывод уравнений. Выбор метода для описания генерации второй гармоники в периодически поляризованной среде.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.03.2014Исследование психофизиологического воздействия светодиодного освещения и светодиодных светильников на организм человека. Преимущества применения стеклянных колб в сравнении с поликарбонатовыми. Основное расположение светодиодов в лампах общего назначения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.12.2014Распространение радиоволн в свободном пространстве. Энергия электромагнитных волн. Источник электромагнитного поля. Принцип Гюйгенса - Френеля, зоны Френеля. Дифракция радиоволн на полуплоскости. Проблема обеспечения электромагнитной совместимости РЭС.
реферат [451,4 K], добавлен 29.08.2008Влияние электромагнитного поля (ЭМП) на иммунную, гуморальную, половую и нервную систему. Механизм функциональных нарушений при воздействии ЭМП. Исследования о влиянии ЭМП на развитие эмбриона. Способы и методы защиты от электромагнитных излучений.
доклад [16,2 K], добавлен 03.12.2011Современное состояние элементной базы полупроводниковых оптических преобразователей. Воздействие электромагнитного излучения видимого и инфракрасного диапазонов на параметры токовых колебаний в мезапланарных структурах на основе высокоомного GaAs n-типа.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 18.07.2014
