Производство и изследване на свойствата на магнитни екрани. Материали за магнитни екрани

Екранирането на магнитни полета може да се извърши по два начина:

Екраниране с феромагнитни материали.

Екраниране с вихрови токове.

Първият метод обикновено се използва за скрининг на постоянни MF и нискочестотни полета. Вторият метод осигурява значителна ефективност при екраниране на високочестотно МП. Поради повърхностния ефект, плътността на вихровите токове и интензитетът на променливото магнитно поле, когато навлизат по-дълбоко в метала, падат според експоненциален закон:

Намаляването на полето и тока, което се нарича еквивалентна дълбочина на проникване.

Колкото по-малка е дълбочината на проникване, толкова по-голям е токът в повърхностните слоеве на екрана, толкова по-голям е обратният MF, създаден от него, който измества външното поле на източника на захващане от пространството, заето от екрана. Ако екранът е направен от немагнитен материал, тогава ефектът на екраниране ще зависи само от специфичната проводимост на материала и честотата на екраниращото поле. Ако екранът е направен от феромагнитен материал, тогава при равни други условия в него ще бъде индуцирано голямо e от външно поле. д.с. поради по-голямата концентрация на линиите на магнитното поле. При същата проводимост на материала, вихровите токове ще се увеличат, което ще доведе до по-малка дълбочина на проникване и по-добър екраниращ ефект.

При избора на дебелината и материала на екрана не трябва да се изхожда от електрическите свойства на материала, а да се ръководи от съображения за механична якост, тегло, твърдост, устойчивост на корозия, лекота на свързване на отделни части и осъществяване на преходни контакти между тях с ниско съпротивление, лекота на запояване, заваряване и т.н.

От данните в таблицата се вижда, че за честоти над 10 MHz медните и още повече сребърните филми с дебелина около 0,1 mm дават значителен екраниращ ефект. Следователно, при честоти над 10 MHz е напълно приемливо да се използват екрани, изработени от покрит с фолио гетинакс или фибростъкло. При високи честоти стоманата дава по-голям екраниращ ефект от немагнитните метали. Трябва обаче да се има предвид, че такива екрани могат да внесат значителни загуби в екранираните вериги поради високото съпротивление и хистерезис. Следователно такива екрани са приложими само в случаите, когато загубата на вмъкване може да бъде пренебрегната. Освен това, за по-голяма ефективност на екраниране, екранът трябва да има по-малко магнитно съпротивление от въздуха, тогава линиите на магнитното поле са склонни да преминават покрай стените на екрана и да проникват в пространството извън екрана в по-малък брой. Такъв екран е еднакво подходящ за защита от въздействието на магнитно поле и за защита на външното пространство от влиянието на магнитно поле, създадено от източник вътре в екрана.

Има много степени на стомана и пермалой с различни стойности на магнитна пропускливост, така че за всеки материал е необходимо да се изчисли стойността на дълбочината на проникване. Изчислението се извършва съгласно приблизителното уравнение:

1) Защита срещу външно магнитно поле

Магнитните силови линии на външното магнитно поле (линиите на индукция на магнитното интерферентно поле) ще преминават главно през дебелината на стените на екрана, която има ниско магнитно съпротивление в сравнение със съпротивлението на пространството вътре в екрана . В резултат на това външното магнитно смущаващо поле няма да повлияе на работата на електрическата верига.

2) Екраниране на собственото магнитно поле

Такова краниране се използва, ако задачата е да се защитят външните електрически вериги от въздействието на магнитно поле, създадено от тока на бобината. Индуктивност L, т.е. когато се изисква практическо локализиране на смущенията, създадени от индуктивността L, тогава такъв проблем се решава с помощта на магнитен екран, както е показано схематично на фигурата. Тук почти всички полеви линии на полето на индуктора ще се затворят през дебелината на стените на екрана, без да излизат извън тях поради факта, че магнитното съпротивление на екрана е много по-малко от съпротивлението на околното пространство.

3) Двоен екран

В двоен магнитен екран можем да си представим, че част от магнитните силови линии, които надхвърлят дебелината на стените на единия екран, ще се затворят през дебелината на стените на втория екран. По същия начин може да си представим действието на двоен магнитен екран при локализиране на магнитни смущения, създадени от елемент на електрическата верига, разположен вътре в първия (вътрешен) екран: по-голямата част от магнитните силови линии (магнитни разсеяни линии) ще се затворят през стените на външния екран. Разбира се, при двойните паравани дебелините на стените и разстоянието между тях трябва да бъдат рационално избрани.

Общият коефициент на екраниране достига най-голямата си стойност в случаите, когато дебелината на стената и разстоянието между екраните се увеличават пропорционално на разстоянието от центъра на екрана, а разстоянието е средната геометрична стойност на дебелината на стените на съседните екрани . В този случай коефициентът на екраниране:

L = 20lg (H/Ne)

Производството на двойни екрани в съответствие с тази препоръка е практически трудно поради технологични причини. Много по-целесъобразно е да изберете разстоянието между черупките, съседни на въздушната междина на екраните, по-голямо от дебелината на първия екран, приблизително равно на разстоянието между пържолата на първия екран и ръба на екранирания елемент на веригата (например бобини и индуктори). Изборът на една или друга дебелина на стената на магнитния екран не може да бъде еднозначен. Определя се рационалната дебелина на стената. екраниращ материал, честота на смущения и определен фактор на екраниране. Полезно е да се вземе предвид следното.

1. С увеличаване на честотата на смущение (честота на променливо магнитно поле на смущение), магнитната проницаемост на материалите намалява и причинява намаляване на екраниращите свойства на тези материали, тъй като с намаляването на магнитната проницаемост устойчивостта на магнитни потокът, упражняван от екрана, се увеличава. По правило намаляването на магнитната проницаемост с нарастваща честота е най-интензивно за тези магнитни материали, които имат най-висока първоначална магнитна проницаемост. Например, листова електрическа стомана с ниска първоначална магнитна проницаемост променя стойността на jx малко с увеличаване на честотата, а пермалой, който има високи начални стойности на магнитната проницаемост, е много чувствителен към увеличаване на честотата на магнитното поле ; неговата магнитна проницаемост пада рязко с честотата.

2. В магнитни материали, изложени на високочестотно магнитно интерферентно поле, повърхностният ефект се проявява забележимо, т.е. изместването на магнитния поток към повърхността на стените на екрана, което води до увеличаване на магнитното съпротивление на екрана. При такива условия изглежда почти безполезно да се увеличава дебелината на стените на екрана извън границите, заемани от магнитния поток при дадена честота. Такова заключение е неправилно, тъй като увеличаването на дебелината на стената води до намаляване на магнитното съпротивление на екрана дори при наличие на повърхностен ефект. В същото време трябва да се вземе предвид и промяната в магнитната проницаемост. Тъй като феноменът на скин-ефекта в магнитните материали обикновено става по-забележим от намаляването на магнитната пропускливост в нискочестотната област, влиянието на двата фактора върху избора на дебелина на стената на екрана ще бъде различно в различните диапазони на честотите на магнитна интерференция. По правило намаляването на екраниращите свойства с увеличаване на честотата на смущения е по-изразено в екрани, изработени от материали с висока първоначална магнитна пропускливост. Горните характеристики на магнитните материали осигуряват основата за препоръки относно избора на материали и дебелини на стените на магнитните екрани. Тези препоръки могат да бъдат обобщени, както следва:

А) екрани, изработени от обикновена електрическа (трансформаторна) стомана, които имат ниска първоначална магнитна пропускливост, могат да се използват, ако е необходимо, за осигуряване на малки коефициенти на екраниране (Ke 10); такива екрани осигуряват почти постоянен фактор на екраниране в доста широка честотна лента, до няколко десетки килохерца; дебелината на такива екрани зависи от честотата на смущенията и колкото по-ниска е честотата, толкова по-голяма дебелина на екрана е необходима; например, при честота на магнитно смущаващо поле от 50-100 Hz, дебелината на стените на екрана трябва да бъде приблизително равна на 2 mm; ако се изисква увеличаване на коефициента на екраниране или по-голяма дебелина на екрана, тогава е препоръчително да се използват няколко слоя екраниране (двойни или тройни екрани) с по-малка дебелина;

Б) препоръчително е да се използват екрани от магнитни материали с висока начална пропускливост (например пермалой), ако е необходимо да се осигури голям коефициент на екраниране (Ke> 10) в относително тясна честотна лента и не е препоръчително да се избира дебелина на всяка обвивка на магнитен екран по-голяма от 0,3-0,4 mm; екраниращият ефект на такива екрани започва забележимо да намалява при честоти над няколкостотин или хиляди херца, в зависимост от първоначалната пропускливост на тези материали.

Всичко казано по-горе за магнитните щитове е вярно за слаби полета с магнитни смущения. Ако щитът е разположен в близост до мощни източници на смущения и в него възникват магнитни потоци с висока магнитна индукция, тогава, както е известно, е необходимо да се вземе предвид промяната в магнитната динамична проницаемост в зависимост от индукцията; също така е необходимо да се вземат предвид загубите в дебелината на екрана. На практика не се срещат такива силни източници на магнитни смущаващи полета, при които трябва да се вземе предвид ефектът им върху екраните, с изключение на някои специални случаи, които не предвиждат радиолюбителска практика и нормални условия за работа на радиото инженерни устройства с широко приложение.

Тест

1. С магнитно екраниране, екранът трябва:
1) Притежават по-малко магнитно съпротивление от въздуха
2) имат магнитно съпротивление, равно на въздуха
3) имат по-голямо магнитно съпротивление от въздуха

2. При екраниране на магнитното поле Заземяване на екрана:
1) Не влияе на ефективността на екрана
2) Повишава ефективността на магнитното екраниране
3) Намалява ефективността на магнитното екраниране

3. При ниски честоти (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
a) Дебелина на екрана, b) Магнитна проницаемост на материала, c) Разстояние между екрана и други магнитни вериги.
1) Само a и b са верни
2) Само b и c са верни
3) Само a и b са верни
4) Всички опции са правилни

4. Магнитното екраниране при ниски честоти използва:
1) Мед
2) Алуминий
3) Пермалой.

5. Магнитното екраниране при високи честоти използва:
1) Желязо
2) Пермалой
3) Мед

6. При високи честоти (>100 kHz) ефективността на магнитното екраниране не зависи от:
1) Дебелина на екрана

2) Магнитна пропускливост на материала
3) Разстояния между екрана и другите магнитни вериги.

Използвана литература:

2. Семененко, В. А. Информационна сигурност / В. А. Семененко - Москва, 2008 г.

3. Ярочкин, В. И. Информационна сигурност / В. И. Ярочкин - Москва, 2000 г.

4. Демирчан, К. С. Теоретични основи на електротехниката Том III / К. С. Демирчан С.-П, 2003.

МАГНИТНО ЕКРАНИРАНЕ(магнитна защита) - защита на обекта от въздействието на магнит. полета (постоянни и променливи). Модерен изследванията в редица области на науката (геология, палеонтология, биомагнетизъм) и технологиите (космически изследвания, ядрена енергия, наука за материалите) често се свързват с измервания на много слаби магнити. полета ~10 -14 -10 -9 T в широк честотен диапазон. Външните магнитни полета (например полето на Земята Tl с Tl шум, магнитен шум от електрически мрежи и градски транспорт) създават силни смущения в работата на високочувствително устройство. магнитометричен оборудване. Намаляване на влиянието на магнитните. полета до голяма степен определя възможността за провеждане на магнитно поле. измервания (вижте напр. Магнитни полета на биологични обекти).Сред методите на М. е. най-често срещаните са следните.

Екраниращият ефект на кух цилиндър, изработен от феромагнитно вещество с ( 1 - външен цилиндрична повърхност, 2 -вътрешен повърхност). Остатъчна магнитност поле вътре в цилиндъра

феромагнитен щит- лист, цилиндър, сфера (или обвивка с друга форма) от материал с висока магнитна пропускливост m ниска остатъчна индукция В rи малки принудителна сила N с. Принципът на действие на такъв екран може да се илюстрира с примера на кух цилиндър, поставен в хомогенно магнитно поле. поле (фиг.). Индукционни линии вътр. магн. полета б ext, когато преминават от среда c към материала на екрана, те значително се удебеляват и в кухината на цилиндъра плътността на индукционните линии намалява, т.е. полето вътре в цилиндъра е отслабено. Отслабването на полето се описва с f-loy

където д- диаметър на цилиндъра, д- дебелина на стената му, - магн. пропускливост на материала на стената. За изчисляване на ефективността M. e. обеми разл. конфигурациите често използват f-lu

където е радиусът на еквивалентната сфера (практически сравнете размера на екрана в три взаимно перпендикулярни посоки, тъй като формата на екрана има малък ефект върху ефективността на ME).

От fl (1) и (2) следва, че използването на материали с висока магнитна. пропускливост [като пермалой (36-85% Ni, останалото Fe и легиращи добавки) или мю-метал (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, останалото Fe)] значително подобрява качество на екраните (за желязо). Привидно очевиден начин за подобряване екраниранепоради удебеляването на стената не е оптимално. Многослойните екрани с празнини между слоевете работят по-ефективно, за което коеф. екранирането е равно на произведението на коеф. за обв. слоеве. Това са многослойни екрани (външни слоеве от магнитни материали, които са наситени при високи стойности AT, вътрешни - от пермалой или мю-метал) са в основата на дизайна на магнитно защитени помещения за биомагнитни, палеомагнитни и др. изследвания. Трябва да се отбележи, че използването на защитни материали като пермалой е свързано с редица трудности, по-специално факта, че тяхната магн. свойства при деформации и средства. отоплението се влошава, те практически не позволяват заваряване, което означава. завои и пр. механични. товари. В модерните магн. екраните са широко използвани феромагнетици. метални очила(metglasses), близо до магнит. свойства на пермалой, но не толкова чувствителни към механични. влияния. Платът, изтъкан от ленти от метално стъкло, позволява производството на меки магнити. екрани с произволна форма, а многослойното екраниране с този материал е много по-просто и по-евтино.

Екрани, изработени от високопроводим материал(Cu, A1 и др.) служат за защита срещу магнитни променливи. полета. При смяна на външни магн. полета в стените на екрана се появяват индукция. токове, които покриват екранирания обем. Магн. полето на тези токове е насочено противоположно на вътр. смущението и частично го компенсира. За честоти над 1 Hz коефициентът екраниране Да серасте пропорционално на честотата:

където - магнитна константа, - електропроводимост на материала на стената, Л- размер на екрана, - дебелина на стената, f- кръгова честота.

Магн. екраните от Cu и Al са по-малко ефективни от феромагнитните, особено в случай на нискочестотни е-маг. полета, но лекотата на производство и ниската цена често ги правят по-предпочитани при употреба.

Свръхпроводящи екрани. Действието на този тип екрани се базира на Ефект на Майснер- пълно изместване на магнита. полета от свръхпроводник. При всяка промяна във външния магн. протичат в свръхпроводници, възникват токове, които в съответствие с Правилото на Ленцкомпенсира тези промени. За разлика от конвенционалните проводници в свръхпроводниците, индукцията токовете не се разпадат и следователно компенсират промяната в потока през целия живот на вътр. полета. Фактът, че свръхпроводящите екрани могат да работят при много ниска температура и полета, които не надвишават критичните. стойности (вж Критично магнитно поле), води до значителни трудности при проектирането на големи магнитно защитени „топли“ обеми. Въпреки това откритието оксидни високотемпературни свръхпроводници(OVS), направено от J. Bednorz и K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), създава нови възможности при използването на свръхпроводящи магнити. екрани. Явно след преодоляването на технологичното. трудности при производството на OVS, ще се използват свръхпроводящи екрани от материали, които стават свръхпроводници при температурата на кипене на азота (и, в бъдеще, вероятно при стайна температура).

Трябва да се отбележи, че вътре в обема, магнитно защитен от свръхпроводника, се запазва остатъчното поле, което е съществувало в него в момента на преминаване на екрана в свръхпроводящо състояние. За да се намали това остатъчно поле, е необходимо да се вземат специални. мерки. Например, за прехвърляне на екрана в свръхпроводящо състояние при малко магнитно поле в сравнение със земното. полето в защитения обем или използвайте метода на "набъбващи екрани", при който обвивката на екрана в сгъната форма се прехвърля в свръхпроводящо състояние и след това се изправя. Такива мерки позволяват засега в малки обеми, ограничени от свръхпроводящи екрани, да се намалят остатъчните полета до стойността на T.

Активна защита срещу заглушаванеизвършва се с помощта на компенсиращи намотки, които създават магнит. поле, равно по големина и противоположно по посока на интерферентното поле. Като се сумират алгебрично, тези полета се компенсират взаимно. Наиб. Известни са намотки на Хелмхолц, които представляват две еднакви коаксиални кръгли намотки с ток, отдалечени една от друга на разстояние, равно на радиуса на намотките. Достатъчно хомогенна магнитна. полето се създава в центъра между тях. За компенсиране на три интервала. компонентите изискват минимум три чифта намотки. Има много варианти на такива системи, като изборът им се определя от специфичните изисквания.

Системата за активна защита обикновено се използва за потискане на нискочестотни смущения (в честотния диапазон 0-50 Hz). Едно от нейните назначения е пост компенсация. магн. полета на Земята, които изискват високо стабилни и мощни източници на ток; втората е компенсация за магнитни вариации. полета, за които могат да се използват по-слаби източници на ток, управлявани от магнитни сензори. полета, напр. магнитометривисока чувствителност - калмари или fluxgates.До голяма степен пълнотата на компенсацията се определя от тези сензори.

Има важна разлика между активната защита и магнитната. екрани. Магн. екраните елиминират шума в целия обем, ограничен от екрана, докато активната защита елиминира смущенията само в локална зона.

Всички системи за магнитно потискане смущенията се нуждаят от антивибрация. защита. Вибрация на екрани и магнитни сензори. самите полета могат да станат източник на допълнения. намеса.

Лит.:Роуз-Инс А., Родерик Е., Въведение във физиката, прев. от английски, М., 1972; Stamberger G. A., Устройства за създаване на слаби постоянни магнитни полета, Новосиб., 1972; Введенски В. Л., Ожогин В. И., Свръхчувствителна магнитометрия и биомагнетизъм, М., 1986; Bednorz J. G., Muller K. A., Възможна свръхпроводимост с висока Tc в системата Ba-La-Cr-O, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. С. П. Наурзаков.

Източникът на електрически полета с индустриална честота са тоководещите части на съществуващи електрически инсталации (електропроводи, индуктори, кондензатори на термични инсталации, захранващи линии, генератори, трансформатори, електромагнити, соленоиди, импулсни инсталации от полувълнов или кондензаторен тип , ляти и металокерамични магнити и др.).

Продължителното излагане на електрическо поле върху човешкото тяло може да причини нарушение на функционалното състояние на нервната и сърдечно-съдовата система. Това се изразява в повишена умора, намаляване на качеството на работата, болка в сърцето, промени в кръвното налягане и пулса.

Основните видове средства за колективна защита срещу въздействието на електрическо поле на токове с индустриална честота са екраниращи устройства - неразделна част от електрическа инсталация, предназначена за защита на персонала в отворени разпределителни уредби и на въздушни електропроводи.

Екраниращо устройство е необходимо при проверка на оборудването и по време на оперативно превключване, работа по наблюдение. Структурно екраниращите устройства са направени под формата на козирки, навеси или прегради, изработени от метални въжета, пръти, мрежи.

Преносимите екрани се използват и при поддръжката на електрически инсталации под формата на подвижни сенници, сенници, прегради, тенти и щитове.

Екраниращите устройства трябва да имат антикорозионно покритие и да са заземени.

Източниците на електромагнитни полета на радиочестотите са:

в диапазона 60 kHz - 3 MHz - неекранирани елементи на оборудване за индукционна обработка на метали (закаляване, отгряване, топене, запояване, заваряване и др.) и други материали, както и оборудване и устройства, използвани в радиокомуникациите и радиоразпръскването;

в диапазона 3 MHz - 300 MHz - неекранирани елементи на оборудване и устройства, използвани в радиокомуникациите, радиоразпръскването, телевизията, медицината, както и оборудване за нагряване на диелектрици (заваряване на пластмасови съединения, нагряване на пластмаси, лепене на дървени изделия и др.);

в диапазона 300 MHz - 300 GHz - неекранирани елементи от оборудване и инструменти, използвани в радара, радиоастрономията, радиоспектроскопията, физиотерапията и др.

Дългосрочното излагане на радиовълни върху различни системи на човешкото тяло има различни последствия по отношение на последствията.

Най-характерните при излагане на радиовълни от всички диапазони са отклонения от нормалното състояние на централната нервна система и сърдечно-съдовата система на човека. Субективните усещания на облъчения персонал са оплаквания от често главоболие, сънливост или общо безсъние, умора, слабост, прекомерно изпотяване, загуба на паметта, разсеяност, световъртеж, притъмняване в очите, необосновано чувство на тревожност, страх и др.

За да се гарантира безопасността на работа с източници на електромагнитни вълни, се извършва систематичен мониторинг на действителните нормализирани параметри на работното място и на местата за възможно местоположение на персонала. Контролът се осъществява чрез измерване на напрегнатостта на електрическото и магнитното поле, както и чрез измерване на плътността на енергийния поток по утвърдените от МЗ методики.

Защитата на персонала от излагане на радиовълни се използва за всички видове работа, ако условията на труд не отговарят на изискванията на стандартите. Тази защита се осъществява по следните начини и средства:

съгласувани товари и абсорбери на мощност, които намаляват интензитета и плътността на полето на енергийния поток от електромагнитни вълни;

екраниране на работното място и източника на радиация;

рационално разполагане на оборудването в работната стая;

избор на рационални режими на работа на оборудването и режим на работа на персонала;

използването на превантивни мерки.

За производството на отразяващи екрани се използват материали с висока електропроводимост, като метали (под формата на плътни стени) или памучни тъкани с метална основа. Твърдите метални екрани са най-ефективни и вече с дебелина от 0,01 mm осигуряват затихване на електромагнитното поле с около 50 dB (100 000 пъти).

За производството на абсорбиращи екрани се използват материали с ниска електропроводимост. Абсорбиращите екрани са направени под формата на пресовани листове гума със специален състав с конусовидни плътни или кухи шипове, както и под формата на плочи от пореста гума, напълнена с карбонилно желязо, с пресована метална мрежа. Тези материали са залепени към рамката или към повърхността на излъчващото оборудване.

3.5 Защита от лазерно лъчение.
Лазер или оптичен квантов генератор е генератор на електромагнитно излъчване в оптичния диапазон, базиран на използването на стимулирано (стимулирано) лъчение. Благодарение на уникалните си свойства (насоченост на висок лъч, кохерентност) те намират изключително широко приложение в различни области на индустрията, науката, технологиите, комуникациите, селското стопанство, медицината, биологията и др.
Класификацията на лазерите се основава на степента на опасност от лазерно лъчение за обслужващия персонал. Според тази класификация лазерите се разделят на 4 класа:
клас 1 (безопасен) - изходното лъчение не е опасно за очите;

клас II (ниско опасни) - пряко или огледално отразено лъчение е опасно за очите;
клас III (средно опасен) - пряко, огледално и дифузно отразено лъчение на разстояние 10 cm от отразяващата повърхност е опасно за очите и (или) пряко или огледално отразено лъчение е опасно за кожата;
клас IV (силно опасен) - дифузно отразената радиация е опасна за кожата на разстояние 10 cm от отразяващата повърхност.
Мощността (енергията), дължината на вълната, продължителността на импулса и експозицията на облъчване се приемат като водещи критерии при оценка на степента на опасност от генерираното лазерно лъчение.
Максимално допустимите нива, изискванията за устройството, разположението и безопасната работа на лазерите се регулират от "Санитарни норми и правила за проектиране и експлоатация на лазери" № 2392-81, които позволяват разработването на мерки за осигуряване на безопасни условия на труд при работа с лазери. Санитарните норми и правила позволяват да се определят максималните стойности на дистанционното управление за всеки режим на работа, раздел от оптичния диапазон, като се използват специални формули и таблици. Максимално допустимите нива на експозиция са диференцирани в зависимост от режима на работа на лазерите - непрекъснат режим, моноимпулсен, многократно импулсен.
В зависимост от спецификата на технологичния процес, работата с лазерно оборудване може да бъде придружена от облъчване на персонала предимно с отразена и разсеяна радиация. Енергията на лазерното лъчение в биологични обекти (тъкан, орган) може да претърпи различни трансформации и да причини органични промени в облъчените тъкани (първични ефекти) и неспецифични функционални промени (вторични ефекти), които настъпват в тялото в отговор на облъчване.
Ефектът на лазерното лъчение върху органа на зрението (от леко функционално увреждане до пълна загуба на зрение) зависи главно от дължината на вълната и локализацията на експозицията.
С използването на високомощни лазери и разширяването на тяхното практическо приложение се увеличи рискът от случайно увреждане не само на органа на зрението, но и на кожата и дори на вътрешните органи, с допълнителни промени в централната нервна и ендокринната система. системи.
Предотвратяването на наранявания от лазерно лъчение включва система от инженерни, планови, организационни, санитарни и хигиенни мерки.
При използване на лазери от класове II-III, за да се изключи облъчването на персонала, е необходимо или да се затвори лазерната зона, или да се екранира радиационният лъч. Екраните и бариерите трябва да бъдат изработени от материали с най-нисък коефициент на отражение, да са огнеустойчиви и да не отделят токсични вещества при излагане на лазерно лъчение.
Лазерите от IV клас на опасност са разположени в отделни изолирани помещения и са снабдени с дистанционно управление на работата им.
При поставяне на няколко лазера в една и съща стая трябва да се изключи възможността за взаимно облъчване на оператори, работещи на различни инсталации. В помещенията, където са разположени лазерите, не се допускат лица, които нямат отношение към тяхната дейност. Визуалното подравняване на лазери без защитно оборудване е забранено.
За защита от шум се вземат подходящи мерки за звукоизолиращи инсталации, звукопоглъщане и др.
Личните предпазни средства, които осигуряват безопасни условия на труд при работа с лазери, включват специални очила, щитове, маски, които намаляват експозицията на очите до максималната граница.
Личните предпазни средства се използват само когато колективните предпазни средства не позволяват изпълнението на изискванията на санитарните правила.

МАГНИТНО ЕКРАНИРАНЕ

(магнитни) - защита на обекта от въздействието на магнитни. полета (постоянни и променливи). Модерен изследванията в редица области на науката (физика, геология, палеонтология, биомагнетизъм) и технологиите (космически изследвания, ядрена енергия, наука за материалите) често се свързват с измервания на много слаби магнити. полета ~10 -14 -10 -9 T в широк честотен диапазон. Външни магнитни полета (например Земята Tl с Tl шум, магнити от електрически мрежи и градски транспорт) създават силни смущения в работата на високочувствително устройство. магнитометричен оборудване. Намаляване на влиянието на магнитните. полета до голяма степен определя възможността за провеждане на магнитно поле. измервания (вижте напр. Магнитни полета на биологични обекти).Сред методите M. e. най-често срещаните са следните.

Екраниращ кух цилиндър, изработен от феромагнитно вещество с ( 1 - вътр. цилиндър, 2 -вътрешен повърхност). Остатъчна магнитност поле вътре в цилиндъра

феромагнитен щит- лист, цилиндър, сфера (или к.-л. с различна форма) от материал с висока магнитна пропускливост m ниска остатъчна индукция В rи малки коерцитивна сила N s.Принципът на действие на такъв екран може да се илюстрира с примера на кух цилиндър, поставен в хомогенно магнитно поле. поле (фиг.). Индукционни линии вътр. магн. полета б ext, когато преминават от среда c към материала на екрана, те значително се удебеляват и в кухината на цилиндъра плътността на индукционните линии намалява, т.е. полето вътре в цилиндъра е отслабено. Отслабването на полето се описва с f-loy

където Д-диаметър на цилиндъра, д-дебелина на стената му, - магн. пропускливост на материала на стената. За изчисляване на ефективността M. e. обеми разл. конфигурациите често използват f-lu

От fl (1) и (2) следва, че използването на материали с висока магнитна. пропускливост [като пермалой (36-85% Ni, останалото Fe и легиращи добавки) или мю-метал (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, останалото Fe)] значително подобрява качество на екраните (за желязо). Привидно очевидният начин за подобряване на екранирането чрез удебеляване на стената не е оптимален. Многослойните екрани с празнини между слоевете работят по-ефективно, за което коеф. екранирането е равно на произведението на коеф. за обв. слоеве. Това са многослойни екрани (външни слоеве от магнитни материали, които са наситени при високи стойности AT,вътрешни - изработени от пермалой или мю-метал) формират основата за изграждане на магнитно защитени помещения за биомагнитни, палеомагнитни и др. изследвания. Трябва да се отбележи, че използването на защитни материали като пермалой е свързано с редица трудности, по-специално факта, че тяхната магн. свойства при деформации и средства. отоплението се влошава, те практически не позволяват заваряване, което означава. завои и пр. механични. товари. В модерните магн. екраните са широко използвани феромагнетици. метални очила(metglasses), близо до магнит. свойства на пермалой, но не толкова чувствителни към механични. влияния. Платът, изтъкан от ленти от метално стъкло, позволява производството на меки магнити. екрани с произволна форма, а многослойното екраниране с този материал е много по-просто и по-евтино.

където - магнитна константа, - електропроводимост на материала на стената, Л-размер на екрана, - дебелина на стената, f- кръгова честота.

Магн. екраните от Cu и Al са по-малко ефективни от феромагнитните, особено в случай на нискочестотен ел.магн. полета, но лекотата на производство и ниската цена често ги правят по-предпочитани при употреба.

свръхпроводящи екрани.Действието на този тип екрани се базира на ефект на Майснер -пълно изместване на магнита. полета от свръхпроводник. При всяка промяна във външния магн. протичат в свръхпроводници, възникват токове, които в съответствие с Правилото на Ленцкомпенсира тези промени. За разлика от конвенционалните проводници в свръхпроводниците, индукцията токовете не се разпадат и следователно компенсират промяната в потока през целия живот на вътр. полета. Фактът, че свръхпроводящите екрани могат да работят при много ниска температура и полета, които не надвишават критичните. стойности (вж критично магнитно поле),води до значителни трудности при проектирането на големи магнитно защитени "топли" обеми. Въпреки това откритието оксидни високотемпературни свръхпроводници(OVS), направено от J. Bednorz и K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), създава нови възможности при използването на свръхпроводящи магнити. екрани. Явно след преодоляването на технологичното. трудности при производството на OVS, ще се използват свръхпроводящи екрани от материали, които стават свръхпроводници при температурата на кипене на азота (и, в бъдеще, вероятно при стайна температура).

Трябва да се отбележи, че вътре в обема, магнитно защитен от свръхпроводника, се запазва остатъчното поле, което е съществувало в него в момента на преминаване на екрана в свръхпроводящо състояние. За да се намали това остатъчно поле, е необходимо да се вземат специални. . Например, за прехвърляне на екрана в свръхпроводящо състояние при малко магнитно поле в сравнение със земното. полето в защитения обем или използвайте метода на "набъбващи екрани", при който обвивката на екрана в сгъната форма се прехвърля в свръхпроводящо състояние и след това се изправя. Такива мерки позволяват засега в малки обеми, ограничени от свръхпроводящи екрани, да се намалят остатъчните полета до стойността на T.

Системата за активна защита обикновено се използва за потискане на нискочестотни смущения (в честотния диапазон 0-50 Hz). Едно от нейните назначения е пост компенсация. магн. полета на Земята, които изискват високо стабилни и мощни източници на ток; втората е компенсация за магнитни вариации. полета, за които могат да се използват по-слаби източници на ток, управлявани от магнитни сензори. полета, напр. магнитометривисока чувствителност - калмари или fluxgates.До голяма степен пълнотата на компенсацията се определя от тези сензори.

Лит.:Роуз-Инс А., Родерик Е., Въведение във физиката на свръхпроводимостта, прев. от английски, М., 1972; Stamberger G. A., Устройства за създаване на слаби постоянни магнитни полета, Новосиб., 1972; Введенски В. Л., Ожогин В. И., Свръхчувствителна магнитометрия и биомагнетизъм, М., 1986; Bednorz J. G., Muller K. A., Възможна свръхпроводимост с висока Tc в системата Ba-La-Cr-O, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. С. П. Наурзаков.

Физическа енциклопедия. В 5 тома. - М.: Съветска енциклопедия. Главен редактор А. М. Прохоров. 1988 .

Вижте какво е "МАГНИТНО ЕКРАНИРАНЕ" в други речници:

магнитно екраниране- Ограда от магнитни материали, която огражда мястото на монтаж на магнитния компас и значително намалява магнитното поле в тази зона. [GOST R 52682 2006] Теми за навигация, наблюдение, контрол EN магнитен скрининг DE… … Наръчник за технически преводач

магнитно екраниране

Екраниране срещу магнитно поле с екрани от феромагнитни материали с ниски стойности на остатъчна индукция и коерцитивна сила, но с висока магнитна пропускливост... Голям енциклопедичен речник

Екраниране на магнитно поле с екрани от феромагнитни материали с ниски стойности на остатъчна индукция и коерцитивна сила, но с висока магнитна пропускливост. * * * МАГНИТНО ЕКРАНИРОВАНИЕ МАГНИТНО ЕКРАНИРАНЕ, защита срещу… … енциклопедичен речник

Магнитна защита полета с помощта на феромагнитни екрани. материали с ниски стойности на остатъчна индукция и коерцитивна сила, но с високо магн. пропускливост... Естествени науки. енциклопедичен речник

Терминът момент по отношение на атомите и атомните ядра може да означава следното: 1) спинов момент или спин, 2) магнитен диполен момент, 3) електрически квадруполен момент, 4) други електрически и магнитни моменти. Различни видове…… Енциклопедия на Collier

- (биомагнетизъм m). Жизнената дейност на всеки организъм е придружена от протичане на много слаби електрически токове вътре в него. токове на биотокове (възникват в резултат на електрическата активност на клетките, главно мускулни и нервни). Биотокове генерират магн. поле…… Физическа енциклопедия

блиндаж магнитен- magnetinis ekranavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. магнитен скрининг вок. magnetische Abschirmung, ф рус. магнитно екраниране, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

магнитен скрининг- magnetinis ekranavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. магнитен скрининг вок. magnetische Abschirmung, ф рус. магнитно екраниране, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

магнитен екран- statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. магнитен скрининг вок. magnetische Abschirmung, ф рус. магнитно екраниране, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

Екраниране на магнитно поле.

метод на шунт. - Метод на екрана с магнитно поле.

Метод на шунтиране на магнитно полеПрилага се за защита срещу постоянното и бавно променящо се променливо магнитно поле. Екраните са изработени от феромагнитни материали с висока относителна магнитна проницаемост (стомана, пермалой). При наличие на екран, линиите на магнитна индукция преминават главно по стените му, които имат ниско магнитно съпротивление в сравнение с въздушното пространство вътре в екрана. Колкото по-дебел е екранът и по-малко шевове, фуги, толкова по-ефективно е екранирането. Метод на изместване на екранаизползвани за екраниране на променливи високочестотни магнитни полета. В този случай се използват екрани от немагнитни метали. Екранирането се основава на явлението индукция.

Ако поставите меден цилиндър на пътя на еднакво променлив магнитен мол, в който се възбуждат променливи вихрови индукционни токове (токове на Фуко). Магнитното поле на тези токове ще бъде затворено; вътре в цилиндъра той ще бъде насочен към възбуждащото поле, а извън него в същата посока като възбуждащото поле. Полученото поле се отслабва близо до цилиндъра и се усилва извън него, т.е. има изместване на полето от пространството, заемано от цилиндъра, което е екраниращият му ефект, който ще бъде толкова по-ефективен, колкото по-ниско е електрическото съпротивление на цилиндъра, т.е. толкова повече вихрови течения протичат през него.

Поради повърхностния ефект („кожен ефект“), плътността на вихровите токове и интензитетът на променливото магнитно поле, когато навлизат по-дълбоко в метала, спадат експоненциално

Където

μ е относителната магнитна проницаемост на материала; μ˳ – вакуумна магнитна проницаемост, равна на 1,25*108 h*cm-1; ρ е съпротивлението на материала, Ohm*cm; ƒ – честота, Hz.

За немагнитен материал μ = 1. И екраниращият ефект се определя само от ƒ и ρ.

Екранирането е активен метод за защита на информацията. Екраниране на магнитното поле (магнитостатично екраниране) се използва, когато е необходимо да се потиснат пикапите при ниски честоти от 0 до 3..10 kHz. Ефективността на магнитостатичното екраниране се увеличава с използването на многослойни екрани.

Ефективността на магнитното екраниране зависи от честотата и електрическите свойства на материала на екрана. Колкото по-ниска е честотата, толкова по-слабо действа екранът, толкова по-дебел трябва да бъде направен, за да се постигне същия екраниращ ефект. За високи честоти, като се започне от диапазона на средните вълни, екранът, изработен от всеки метал с дебелина 0,5 ... 1,5 mm, е много ефективен. При избора на дебелината и материала на екрана трябва да се вземе предвид механичната якост, твърдост, устойчивост на корозия, удобството за свързване на отделни части и осъществяване на преходни контакти с ниско съпротивление между тях, удобството на запояване, заваряване и др. За честоти над 10 MHz медният и особено сребърният филм са с дебелина повече от 0,1 mm, което дава значителен екраниращ ефект. Следователно, при честоти над 10 MHz е напълно приемливо да се използват щитове, изработени от гетинакс с покритие от фолио или друг изолационен материал, покрит с мед или сребро. За производството на екрани се използват: метални материали, диелектрични материали, стъкла с проводимо покритие, специални метализирани тъкани, проводими бои. Използваните за екраниране метални материали (стомана, мед, алуминий, цинк, месинг) се изработват под формата на листове, мрежи и фолиа.

Всички тези материали отговарят на изискването за устойчивост на корозия, когато се използват с подходящи защитни покрития. Най-технологично напреднали са дизайните на стоманени екрани, тъй като заваряването или запояването могат да бъдат широко използвани при тяхното производство и монтаж. Металните листове трябва да бъдат електрически свързани помежду си по целия периметър. Шевът от електрическо заваряване или запояване трябва да бъде непрекъснат, за да се получи изцяло заварена конструкция на щита. Дебелината на стоманата се избира въз основа на предназначението на дизайна на екрана и условията на неговото сглобяване, както и на възможността за осигуряване на непрекъснати заварки по време на производството. Стоманените екрани осигуряват отслабване на електромагнитното излъчване с повече от 100 dB. Мрежестите екрани са по-лесни за производство, лесни за сглобяване и работа. За защита от корозия е препоръчително мрежата да се покрие с антикорозионен лак. Недостатъците на мрежестите екрани включват ниска механична якост и по-ниска ефективност на екраниране в сравнение с листовите. За мрежести екрани е подходящ всякакъв дизайн на шевове, който осигурява добър електрически контакт между съседни мрежести панели поне на всеки 10-15 mm. За тази цел може да се използва запояване или точково заваряване. Екран, изработен от калайдисана нисковъглеродна стоманена мрежа с клетка от 2,5-3 mm, дава затихване от около 55-60 dB, а от същото двойно (с разстояние между външната и вътрешната мрежа от 100 mm) около 90 dB . Екранът, изработен от единична медна мрежа с клетка 2,5 mm, има затихване от порядъка на 65-70 dB