屏蔽计算资料
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完整屏蔽体屏蔽效能的计算屏蔽体屏蔽效能是指屏蔽体对外界电磁波的屏蔽能力。
在电子设备和通信系统中,屏蔽体的设计和选择是至关重要的,因为它们决定了设备的电磁兼容性和可靠性。
为了计算屏蔽体的屏蔽效能,需要考虑许多因素,包括屏蔽材料的特性、屏蔽结构的几何形状、电磁波的频率和辐射源等。
首先,屏蔽材料的选择对于屏蔽效能至关重要。
屏蔽材料的主要特性包括导电性、磁性、阻抗和厚度等。
导电性是指材料的电导率,高导电性的材料能更好地吸收电磁波。
磁性是指材料的磁导率,磁敏材料能够吸收较高频率的电磁波。
阻抗是指材料的电阻,阻抗匹配能最大程度减少电磁波的反射。
厚度是衡量屏蔽材料吸收能力的重要因素,较厚的材料能更好地吸收电磁波。
其次,屏蔽结构的几何形状也会影响屏蔽效能。
一般来说,有封闭结构和开放结构两种屏蔽形式。
封闭结构是指将电子设备或通信系统完全封闭在屏蔽体内,能够有效地屏蔽外界电磁波的干扰。
开放结构是指在设备或系统的特定区域内设置屏蔽体,用以屏蔽特定频率范围内的电磁波。
根据实际需要选择合适的屏蔽结构,以获得最佳的屏蔽效能。
再次,频率范围也是影响屏蔽效能的重要因素。
电磁波的频率越高,波长越短,屏蔽体材料的细节就越重要。
对于低频电磁波,较厚的屏蔽材料通常能提供良好的屏蔽效能。
而对于高频电磁波,需要使用导电性能更好的材料,并注意材料表面的导电连接,以减少反射和散射。
最后,需要考虑电磁波的辐射源。
辐射源的位置和强度会直接影响到屏蔽效能。
辐射源通常分为外部辐射源和内部辐射源。
外部辐射源指的是来自外部的电磁波辐射,如手机信号或电视广播等。
内部辐射源指的是来自设备内部的电磁波辐射,如电路板或连接线等。
根据辐射源的位置和强度确定屏蔽体的形状和厚度,以最大限度地减少电磁波的渗透和泄漏。
综上所述,计算屏蔽体的屏蔽效能需要综合考虑屏蔽材料的特性、屏蔽结构的几何形状、电磁波的频率和辐射源等因素。
通过选择合适的材料和结构,并根据实际需求进行设计和优化,能够获得最佳的屏蔽效能。
电缆屏蔽计算公式
电缆屏蔽计算公式是一种用于计算电缆屏蔽效果的方法。
在电缆传输中,电缆外部的干扰会对信号的传输质量产生不良影响,因此需要通过屏蔽来保护电缆,减少干扰的影响。
电缆的屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述,屏蔽系数越高,表示屏蔽效果越好。
屏蔽因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中,σ为屏蔽材料的导电率,ω为工作频率,ε为电缆绝缘材料的介电常数。
屏蔽因子越高,表示外屏蔽的效果越好。
电缆的内屏蔽采用铜丝编织、铜箔、铝箔等方式,其屏蔽效果可以通过衰减因子来描述。
根据电场理论,内屏蔽的衰减因子与屏蔽材料的传导率、电缆内径、屏蔽厚度等因素有关。
具体计算公式如下:
衰减因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中,σ为屏蔽材料的导电率,ω为工作频率,ε为电缆绝缘材料的介电常数。
衰减因子越高,表示内屏蔽的效果越好。
在实际应用中,电缆常常同时具有外屏蔽和内屏蔽,屏蔽效果由两者共同决定。
总屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述,屏蔽系数被定义为外屏蔽因子与内屏蔽因子的乘积。
具体计算公式如下:
屏蔽系数=外屏蔽因子×内屏蔽因子
屏蔽系数越高,表示总屏蔽的效果越好。
需要注意的是,以上公式是根据理论推导得出的近似公式,实际应用中还需要考虑电缆的具体结构、工作环境等因素,以及各种因素之间的相互影响。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行修正和调整,确保计
算结果的准确性。
此外,还需要结合实测数据进行验证,以保证计算结果的可靠性。
放射防护屏蔽计算放射防护屏蔽计算是在进行放射性物质使用、储存、处理和运输等工作时,为保护工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过计算辐射源的辐射强度、辐射类型和工作场所的防护要求,确定必要的屏蔽材料和厚度,以达到合理的防护效果。
第一步:确定辐射源的辐射强度和辐射类型。
不同的放射性物质产生的辐射类型不同,常见的辐射类型有α射线、β射线和γ射线。
根据辐射源的性质和辐射强度,确定屏蔽计算的基本参数。
第二步:确定工作场所的防护要求。
根据放射源的特性和工作场所的需求,确定防护目标,包括辐射剂量限值、剂量当量和辐射源与人员之间的距离等。
第三步:选择合适的屏蔽材料和厚度。
根据辐射类型和防护要求,选择适合的屏蔽材料和屏蔽厚度。
不同的辐射类型对应不同的屏蔽材料,比如α射线可以通过纸张或衣物屏蔽,而γ射线则需要使用厚重的铅或混凝土等材料进行屏蔽。
第四步:进行屏蔽计算。
根据所选的屏蔽材料和厚度,计算屏蔽材料对辐射的吸收率和透射率。
吸收率表示屏蔽材料吸收辐射的能力,透射率表示辐射穿过屏蔽材料的能力。
根据屏蔽计算公式,计算出所需的屏蔽厚度。
第五步:验证屏蔽效果。
通过实际测量和监测,验证所选择的屏蔽材料和厚度的有效性,保证工作场所的辐射水平符合防护要求。
放射防护屏蔽计算是一项复杂的工作,需要具备辐射防护的专业知识和技能。
同时,也需要考虑到工作场所的实际情况、操作方式和工作时间等因素,综合考虑屏蔽材料和厚度的选择。
定期的屏蔽效果评估和设备保养也是放射防护屏蔽计算的重要内容。
总之,放射防护屏蔽计算是为了保障工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过科学合理地选择屏蔽材料和厚度,确保工作场所辐射水平符合防护要求,从而有效降低辐射对人体的危害。
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U(1)式中:B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值,mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离,m;W——周工作负荷,mA·min·wk-1;U——使用因子;T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)散射X 射线的透射量B s 按下式计算: B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2) 式中 :B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ; α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
屏蔽常数是指在电学、电磁学和信号处理等领域中,表示物体对电磁波的吸收、反射和透射的能力的一个量。
屏蔽常数的计算方法通常包括以下几种方法:
相对导体吸收率法:这种方法通过测量物体相对于空气的导体吸收率(SAR)来计算屏蔽常数。
公式为:
屏蔽常数= SAR / (2πfμ0μr)
其中,SAR是物体相对于空气的导体吸收率,f是电磁波的频率,μ0是真空中的磁导率。
傅里叶变换法:这种方法通过对电磁场在物体内部进行傅里叶变换,然后通过对变换后的电磁场进行分析来计算屏蔽常数。
时域有限差分法:这种方法通过对电磁场在物体周围进行时域有限差分来计算屏蔽常数。
屏蔽常数的计算方法还有其他的方法,但以上是常用的几种方法。
屏蔽常数的计算方法的选择取决于测量的电磁场的频率和物体的特性,应根据具体情况进行选择。
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U(1)式中:B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值,mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离,m;W——周工作负荷,mA·min·wk-1;U——使用因子;T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)散射X 射线的透射量B s 按下式计算: B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2)式中 :B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ; α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
屏蔽计算资料
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房
4.4屏蔽设计的核实与评价
4.4.1评价方法
4.4.1.1屏蔽评价原则
(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法
(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)
按下式计算最大允许透射量B p
p 2
B=
H×d
W×T×U
(1)
式中:
B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;
H——周剂量约束值,mSv·wk-1;
d——焦点至计算点的距离,m;
W——周工作负荷,mA·min·wk-1;
U——使用因子;
T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》
(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)
散射X 射线的透射量B s 按下式计算:
B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2)
式中 :
B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;
d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ;
α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;
W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
从上述公式中计算出B s 值后,取负对数,得出相应1/10值层(TVT)个数N TVT ,可计算散射辐射屏蔽厚度。
(3)泄漏X 射线的屏蔽计算(副防护体的屏蔽厚度计算) 相对于最大允许透射的1/10值(TVT)层数为:
L TVT 10
2
N =log W ×T ×U
H ×d
(3) 式中:
N TVT ——为1/10值层个数;
W L ——距射线束焦点1m 处每周泄漏辐射量,
mSv ·wk -1, X 射线探伤机的1m 处的泄漏空气比释动能率为5mGy/h 。
d ——焦点至计算点的距离,m ; H 、U 、T 含义同公式(1)。
从上述方程式计算出所需1/10值(TVT )层数,可算出所需泄漏辐射屏蔽厚度。
4.4.2工程防护设计的评价和核实
4.4.2.1对X 线探伤机机房屏蔽防护设计的评价和核实
屏蔽计算参数
(1)周剂量约束值H
放射工作人员为4×10-2mSv·wk-1
公众为4×10-3mSv·wk-1
(2)工作负荷:据厂方提供的资料,预计X射线探伤机的最大管电压为225kV,最大管电流为3mA,机头朝向操作室,最大工作时间每周10小时,最大周工作负荷为1800mA·min·week-1。
(3)使用因子U
对主射束:主防护墙壁U=1;对于漏、散射线:各方向U=1;
(4)居留因子T
对于职业性照射人员,控制室取T=1外。
对于非职业性照射人员,机房外过道上的行人,取T=1/16。
具体值见表4-1。
(5)X射线的1/10值层TVT值
拟安装探伤机最高管电压为225kV,机头朝向操作室固定安装,对于防护门、防护墙、天花板无原初辐射,只有散射与泄射辐射,225kV X射线900散射的等效管电压低于160kV。
225kV X射线的1/10值层TVT值:铅的2.2mm;160kV X射线的1/10值层TVT值:铅的1.1mm。
表4-1 X射线探伤机机房所需屏蔽厚度计算结果
由表4-1中计算分析的数据可知:机房防护墙以及房顶屏蔽体外30cm 处剂量率满足空气比释动能率不大于2.5µGy/h的要求,工程设计给出的屏蔽厚度能满足探伤机运行时的屏蔽需要,是可行
的,符合防护最优化的原则。
机房防护门必须由有资质的专门机构按照不低于评价给出的屏蔽厚度制作。
4.4.2.2通风
X 射线探伤机安装于机房内,除X 射线探伤机操作人员以外,其他人员不会出入机房,在探伤机处于非工作状态时,尽量将工作人员及工件进、出防护门打开,预期通风效果能满足要求。
二、 X 线诊断机房辐射屏蔽的计算方法
在尚未确定诊断设备如何安装摆位的情况下,四周墙体均按主防护体、顶棚按副防护体进行屏蔽核实和评价。
4.3.4.1 X 线诊断机房屏蔽设计的评价方法
(1)原初X 射线的屏蔽厚度计算公式 首先按下式计算出衰减倍数K X :
x 2
W×T ×U
K =
H ×d (20) 式中:K X ——原初X 射线的衰减倍数;
H ——周剂量约束值,mSv ·week -1; d ——参考点至焦点的距离,m ;
W ——工作负荷,mA ·min ·m 2·week -1;
U ——使用因子;
T ——居留因子。
然后,从有关物质的衰减曲线中查明相应管电压所要求的屏蔽厚度。
(2)散射X 射线的屏蔽厚度计算 散射X 射线的衰减倍数K s 按下式计算:
s 2
212
W×T ×U×α×A
K =
H ×d ×d (21) 式中:K S ——散射线的衰减倍数;
d 1——焦点至散射物的距离,m; d 2——参考点至散射点的距离,m;
α——照射野为400cm 2时的散射系数; A ——散射面积,m 2; 其它符号与(20)式相同。
然后从相关物质的衰减曲线上查出相应屏散物质的防护厚度。
(3)泄漏X 射线的屏蔽计算(副防护体的屏蔽厚度计算) 相对于最大允许透射的1/10值层数为:
L TVT 10
2
N =log W ×T ×U
H ×d
(22) 式中:
N TVT ——为1/10值层个数;
W L ——距X 射线管1m 处每周泄漏辐射量,mSv ·week -1; d ——焦点至计算点的距离,m ; H 、U 、T 含义同公式(20)。
从上述方程式计算出所需1/10值层数查相关图表得出所需泄漏辐射屏蔽厚度。
4.3.4.2 CT 定位及CT 机房屏蔽设计的评价和核实
(1)评价参数
①周剂量管理目标值H :
放射工作人员为4×10-2mSv ·week -1 公 众为4×10-3mSv ·week -1 ②工作负荷W :5000mA ·min ·week -1; ③工作电压E :140kV ; ④散射系数α取0.3%; ⑤使用因子U :
地板U=0.5;其它主射束方向U=0.25; 对于漏、散射线,各方向U=1。
⑥居留因子T :
除控制室取T=1外,其它场所取T=0.25。
(2)CT定位及CT机房屏蔽厚度的计算结果
按以上评价参数和评价公式(20)-(22),计算出的所需屏蔽厚度列于表4-6与表4-7。
4.3.4.3 DR 机房屏蔽设计的评价和核实 (1)DR 机房评价参数 ①周剂量管理目标值H :
放射工作人员为4×10-2mSv ·week -1 公 众为4×10
-3mSv ·week -1 ②工作负荷W :1000mA ·min ·week -1; ③工作电压E :125kV ;
④照射野700cm 2;散射系数α取0.24%; ⑤使用因子U :
地板U=1;其它主射束方向U=0.25; 对于漏、散射线,各方向U=1。
⑥居留因子T :除控制室取T=1外,其它场所取T=0.25。
(2)DR 机房屏蔽厚度的计算结果
按以上评价参数和评价公式(20)-(22),计算出的所需屏蔽厚度列于表4-8。
4.3.4.4数字胃肠机房屏蔽设计的评价和核实
(1)数字胃肠机房评价参数
①周剂量管理目标值H:
放射工作人员为4×10-2mSv·week-1
公众为4×10-3mSv·week-1
②工作负荷W:1000mA·min·week-1;
③工作电压E:125kV;
④照射野700cm2;散射系数α取0.24%;
⑤使用因子U:
地板U=1;其它主射束方向U=0.25;
对于漏、散射线,各方向U=1。
⑥居留因子T:除控制室取T=1外,其它场所取T=0.25。
(2)数字胃肠机房屏蔽厚度的计算结果
按以上评价参数和评价公式(20)-(22),计算出的所需屏蔽厚度列于表4-9。
从表4-6~表4-9计算计算结果可以看出:CT定位及CT机房四面墙体需在设计厚度基础上加粉10mm厚钡水泥进行屏蔽,其它设计的屏蔽厚度均能满足要求。