电磁辐射监测基础知识共79页

电磁辐射环境知识讲义一、电磁辐射的基本概念与特点1. 电磁辐射的定义电磁辐射是电场和磁场能量在空间传播的现象。

电磁波在真空中传播时呈现电场和磁场交替变化的特点。

2. 电磁辐射的特点•电磁波具有波动性和粒子性；•不同频段的电磁波对生物体的影响也不同；•电磁波在空间中传播速度固定，即光速；•电磁波是一种无需介质传播的波动。

二、电磁辐射的分类与来源1. 电磁辐射的主要分类根据波长或频率的不同，电磁辐射可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

2. 电磁辐射的主要来源•通信设备：手机、基站等；•家用电器：电视、微波炉等；•工业设备：电焊机、微波加热设备等；•医疗设备：X射线机、核磁共振仪等。

三、电磁辐射对人体健康的影响1. 电磁辐射对人体的生物效应•热效应：高频电磁辐射会导致组织的局部升温；•非热效应：低频电磁辐射可能对细胞和基因产生影响。

2. 电磁辐射相关疾病•电磁辐射可能引发头痛、失眠、疲劳等不适感；•长期暴露于大剂量电磁辐射环境可能导致肿瘤等严重疾病。

四、电磁辐射防护常识1. 低频电磁辐射防护•减少微波炉使用时间；•远离电磁炉等辐射源。

2. 高频电磁辐射防护•使用耳机减少手机辐射对头部的直接影响；•减少长时间接触电脑、平板电脑等电子产品。

五、电磁辐射环境监测与规范1. 电磁辐射监测方法•电磁辐射仪器监测；•室内电磁辐射检测。

2. 电磁辐射防护标准•《电器工作环境电磁辐射卫生标准》等相关法规；•通过规范设备布局、保证合理使用等措施实现防护。

六、结语电磁辐射环境是现代社会不可避免的环境因素，了解电磁辐射的基本知识，学会科学防护和规避电磁辐射，以确保人体健康。

希望本讲义能为大家提供关于电磁辐射环境知识的一些基本概念和应对方法，让大家在日常生活中更加健康和安全。

电磁的基本概念电磁场(electromagnetic field) 是物质的一种形式。

为了说明电磁的基本概念，现对一些常用名词、术语等做一简略介绍[1]。

一、交流电1．交流电(alternating current)交流电是交替地即周期性地改变流动方向和数值的电流。

如果我们将电源的两个极，即正极与负极迅速而有规律地变换位置，那么电子就会随着这种变换的节奏而改变自己的流动方向。

开始时电子向一个方向流动，以后又改向与开始流动方向相反的方向流动，如此交替地依次重复进行，这种电流就是交流电。

在交流电中，电子在导线内不断地振动，从电子开始向一个方向运动起，然后又回到原点的平行位置时，这一运动过程，称为电流的一次完全振动，发生一次完全振动所需要的时间称为一个周期。

半个振动所需要的时间，称为二分之一周期或半周期。

2．频率(frequency) 频率是电流在导体内每秒钟所振动的次数。

交流电频率的单位为赫(Hz)。

例如我国的民用电频率为50Hz,意思是说民用电这种交流电，在一秒钟内振动50次。

美国等一些国家为60Hz。

二、电场与磁场所有的物体都是由大量的和分立的微小粒子所组成,这些粒子有的带正电,有的带负电,也有的不带电。

所有的粒子都在不断地运动, 并被它们以一定的速度传播的电磁场所包围着, 所以带电粒子及其电磁场，不是别的，而是物质的一种特殊形态。

1．电场(electric field)我们知道，物体相互作用的力一般分为两大类，一类是物体的．直接接触发生的力，叫接触力，例如碰撞力、摩擦力等均属于这一类。

另一类是不需要接触就可以发生的力，称为场力，例如电场力、磁场力、重力等。

电荷的周围存在着一种特殊的物质叫做电场。

两个电荷之间的相互作用并不是电荷之间的直接作用，而是一个电荷的电场对另一个电荷所发生的作用，也就是说在电荷周围的空间里，总是有电场力在作用着。

因此，我们将有电场力作用存在的空间称为电场。

电场是物质的一种特殊形态。

电磁辐射测量的基础知识1.电磁辐射传播区域的分类电磁辐射传播区域可分为近场区和远场区两大范围，因此电磁辐射测量首先要考虑测量点和辐射源/天线之间的距离，即确定所进行的测量是近场测量还是远场测量。

近场区通常指靠近天线或其他辐射源的区域，在此区域内，电场和磁场不具备完全的平面波特性，点和点之间的差异非常大。

近场区又进一步分为感应近场区(Reactive Near-field Region)和辐射近场区(Radiating Near-field Region)。

1）最接近辐射源/天线的是感应近场区，相对于辐射近场区，这里感应场占支配地位，它包含大部分或者几乎所有的储存能量。

无线电发射机供给发射天线以电荷和电荷的变化，对于任一瞬间, 这种电荷可以看作是由静止电荷和变化电荷所组成。

其变化电荷即电流又可以看作是由恒定电流和变化电流所组成。

静电荷产生静电场, 恒定电流产生恒定磁场, 变化电流产生交变电磁场。

因而近场区分布不但具有交变电磁场成份, 而且更具有静电场和恒定磁场的特征。

一般情况下，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多；对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要比电场大得多。

在靠近辐射源/天线的地方，感应场强度与R2至R3成反比，因此随着距离R的减小，感应场强度急剧增加。

感应近场区的电磁场强度比其它区域大得多，电磁辐射防护的重点应该在这里。

2）当测量距离增大到R1＝λ/2π时(λ为电磁波波长，λ=c/f，c为光速，f为频率)，感应场强度与辐射场强度相当，即为感应近场区和辐射近场区的分界线。

进入辐射近场区后，相对于感应近场区，这里辐射场占支配地位。

电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，辐射强度的衰减比感应场要慢得多。

但这里的电磁场仍不具备平面波特性，即辐射场强度角分布与距天线的距离有关。

3）当测量距离增大到R2＝2D2/λ时(D为天线的最大物理性尺寸)，就进入了远场区，电磁波辐射具备平面波特性，即辐射场强度角分布基本上与距天线的距离无关。

电磁辐射的测量基础知识电磁辐射的测量基础知识电磁辐射的测量方法通常与测量点位和辐射源的距离有关，即，所进行的测量是远场测量还是近场测量。

由于远场和近场的情况下，电磁场的性质有所不同，因此，要对远场和近场测量有明确的了解。

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分，其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动，不向外发射，称为感应场；另一部分电磁场能量脱离辐射体，以电磁波的形式向外发射，称为辐射场。

一般情况下，电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为近区场（感应场）和远区场（辐射场）。

由于远场和近场的划分相对复杂，要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分，一般而言，以场源为中心，在三个波长范围内的区域，通常称为近区场，也可称为感应场；在以场源为中心，半径为三个波长之外的空间范围称为远区场，也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点：l 近区场内，电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即：E¹377H。

一般情况下，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要比电场大得多。

l 近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说，电磁防护的重点应该在近区场。

l 近区场的电磁场强度随距离的变化比较快，在此空间内的不均匀度较大。

远区场的主要特点如下：l 在远区场中，所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

l 在远区场，电场强度与磁场强度有如下关系：在国际单位制中，E=377H，电场与磁场的运行方向互相垂直，并都垂直于电磁波的传播方向。

l 远区场为弱场，其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义：通常，对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说，近区场辐射的电磁场强度较大，所以，应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护，首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护，其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。

电磁辐射测量的基础知识1.电磁辐射传播区域的分类电磁辐射传播区域可分为近场区和远场区两大范围，因此电磁辐射测量首先要考虑测量点和辐射源/天线之间的距离，即确定所进行的测量是近场测量还是远场测量。

近场区通常指靠近天线或其他辐射源的区域，在此区域内，电场和磁场不具备完全的平面波特性，点和点之间的差异非常大。

近场区又进一步分为感应近场区(Reactive Near-field Region)和辐射近场区(Radiating Near-field Region)。

1）最接近辐射源/天线的是感应近场区，相对于辐射近场区，这里感应场占支配地位，它包含大部分或者几乎所有的储存能量。

无线电发射机供给发射天线以电荷和电荷的变化，对于任一瞬间, 这种电荷可以看作是由静止电荷和变化电荷所组成。

其变化电荷即电流又可以看作是由恒定电流和变化电流所组成。

静电荷产生静电场, 恒定电流产生恒定磁场, 变化电流产生交变电磁场。

因而近场区分布不但具有交变电磁场成份, 而且更具有静电场和恒定磁场的特征。

一般情况下，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多；对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要比电场大得多。

在靠近辐射源/天线的地方，感应场强度与R2至R3成反比，因此随着距离R的减小，感应场强度急剧增加。

感应近场区的电磁场强度比其它区域大得多，电磁辐射防护的重点应该在这里。

2）当测量距离增大到R1＝λ/2π时(λ为电磁波波长，λ=c/f，c为光速，f为频率)，感应场强度与辐射场强度相当，即为感应近场区和辐射近场区的分界线。

进入辐射近场区后，相对于感应近场区，这里辐射场占支配地位。

电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，辐射强度的衰减比感应场要慢得多。

但这里的电磁场仍不具备平面波特性，即辐射场强度角分布与距天线的距离有关。

3）当测量距离增大到R2＝2D2/λ时(D为天线的最大物理性尺寸)，就进入了远场区，电磁波辐射具备平面波特性，即辐射场强度角分布基本上与距天线的距离无关。

电磁辐射的测量基础知识电磁辐射的测量方法通常与测量点位和辐射源的距离有关，即，所进行的测量是远场测量还是近场测量。

由于远场和近场的情况下，电磁场的性质有所不同，因此，要对远场和近场测量有明确的了解。

1、电磁场的远场和近场划分电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分，其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动，不向外发射，称为感应场；另一部分电磁场能量脱离辐射体，以电磁波的形式向外发射，称为辐射场。

一般情况下，电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为近区场（感应场）和远区场（辐射场）。

由于远场和近场的划分相对复杂，要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分，一般而言，以场源为中心，在三个波长范围内的区域，通常称为近区场，也可称为感应场；在以场源为中心，半径为三个波长之外的空间范围称为远区场，也可称为辐射场。

近区场通常具有如下特点：l 近区场内，电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。

即：E1377H。

一般情况下，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具)，磁场要比电场大得多。

l 近区场的电磁场强度比远区场大得多。

从这个角度上说，电磁防护的重点应该在近区场。

l 近区场的电磁场强度随距离的变化比较快，在此空间内的不均匀度较大。

远区场的主要特点如下：l 在远区场中，所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

l 在远区场，电场强度与磁场强度有如下关系：在国际单位制中，E=377H，电场与磁场的运行方向互相垂直，并都垂直于电磁波的传播方向。

l 远区场为弱场，其电磁场强度均较小近区场与远区场划分的意义：通常，对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说，近区场辐射的电磁场强度较大，所以，应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。

对电磁辐射近区场的防护，首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护，其次是对位于近区场内的各种电子、电气设备的防护。

电磁辐射测量基础知识1.电磁波谱及其来源
2.检测设备：
2.1射线检测：
补充知识：
原子核发生α、β衰变时，常伴随γ射线。

α、β衰变时，往往处于核激发态，会向低能级跃迁，释放出光子，也即γ射线；
α粒子能量固定，β粒子能量具有一定分布；
β衰变还会释放中微子，1/2自旋；
产生信息载流子的平均能量，半导体（3eV）（禁带宽度小），电离室（30eV），闪烁体（300eV）；
改革计数器无法分辨射线能量，正比计数器可以；
气体电离探测器电离电流随外加的变化曲线；
GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》附录B（不包括医疗照射和天然辐射）：
注：联合国原子辐射效应科学委员会报告指出天然本底值约为2.4mSv/年。