馮昕瑞實驗報告-對防輻射服裝屏蔽效能測試的初探

1、對防輻射服裝屏蔽效能測試的初探 北京四中 高二（2）班 馮昕瑞 對防輻射服裝屏蔽效能測試的初探北京四中 高二（2）班 馮昕瑞 指導老師：張玲摘要：本文從防輻射服裝的原理入手，選擇手機輻射頻率點進行屏蔽效能的實驗和分析。對防輻射服裝的屏蔽效能的測試方法進行學習、探究。得出防輻射服的屏蔽效能不等于屏蔽布的屏蔽效能的結論。關鍵詞： 防輻射服裝、手機輻射、屏蔽效能一.實驗目的及原理：目的： 現今，防輻射服裝樣式頗多，防護套裝、防護背心、防護圍裙使用者從用于勞動保護的工人到家庭主婦直至孕婦，宣傳產品的廣告鋪天蓋地。廠家甚至聲稱“防護效果達到100%”、“在50dB以上”但是，對于所售產品防輻射服裝的防護

2、性能到底如何，卻眾說紛紜。本文以最常用的手機信號頻率為被測信號，檢驗屏蔽服裝實際屏蔽效能。由于沒有相應的測試方法標準，通過人體模型，對于防輻射服的實際效果進行實驗檢測。原理：（一） 屏蔽效能的定義1 在同一激勵電平下，由屏蔽材料與無屏蔽材料時所接收到的功率或電壓之比。（二） 電磁屏蔽由于減弱某些場源所產生的空間某個區(qū)內（不包 括這些源）的電磁場結構，稱為電磁屏蔽。2在大多數情況下，電磁屏蔽由金屬制成。市場上的服裝大多以電磁屏蔽作用作為理論依據。防電磁輻射服裝的基本原理主要是基于電磁波穿過防電磁輻射服時，產生波反射、波吸收和電磁波在服裝內的多次反射，導致電磁波能量衰減。防電磁輻射服裝的主要功能是

3、屏蔽電磁波進入服裝內部，從而減少了人體對電磁波的吸收，避免了電磁輻射對人體的傷害。 電磁屏蔽的效能可以用不存在屏蔽時空間防護區(qū)的場強（E0）與存在屏蔽時該區(qū)的場強（E）的比值T來表征2：T= E0/E （三）接地產生的影響2電磁屏蔽分為主動屏蔽（源在屏蔽材料內）和被動屏蔽（源在屏蔽材料外）兩種，現在討論的問題屬于被動屏蔽。從原理上說，屏蔽導體可不必接地，其內部空間的導體同外部是不可能完全絕緣的，多少總會有直接或間接的靜電耦合。因此只要屏蔽不完善，就會引起泄露電力線侵入。為防止這種現象，多數情況人們仍然采用屏蔽導線接地。二、構想：問題提出與解決方案設計： 1.根據了解，對防輻射服裝實際屏蔽效能現

4、在國家沒有相應的測試方法標準，因此對防輻射服生產廠家宣傳的指標提出懷疑；2.理論上，如果防輻射服接地，其屏蔽效能會比不接地要更好，而現實中防輻射服并不接地，所以我懷疑，屏蔽的效果會受到這個因素的影響。根據以上問題設計方案主體思路： 選擇有代表性的手機頻率，來測量驗證防輻射服的屏蔽效能。1確定手機輻射頻率2. 根據屏蔽效能測試原理，在手機信號的頻率下，發(fā)射一定的場強，測定防輻射服的屏蔽效能（不接地與接地狀態(tài)）。 3. 數據分析：測量的實際值與廠家的宣傳的比較，不接地與接地時比較，得出結論。三、實驗驗證步驟及結論：1. 確定手機輻射頻率，在電波暗室中進行，通過天線、測量接收機確定手機的輻射頻率為8

5、91.18MHz。2. 把假人放置于電波暗室內，信號源加放大器通過發(fā)射天線發(fā)射手機信號頻率， 測量不穿與穿防電磁輻射服裝于人體模型上兩種狀態(tài)下的場強值，場強值由安裝在人體模型內部的場強探頭接收。基本測試布置如圖所示：a. 在人體模型未穿著防輻射服裝時，測得場強E0為6.5V/mb. 在人體模型正常穿著防輻射服裝時，測得場強E為3.3V/m c. 將防輻射服裝完全包裹于探頭上，測得場強為0.10.2 V/m（接近場強儀的本底）。d. 經過計算a項減b項得出正常穿著服裝時，防輻射服的屏蔽效能T= E0/E=1.97 屏蔽效能以對數表示：20lgT=11.6dBe. 防輻射服通過導線接地，在人體模型

6、正常穿著防輻射服裝時，測得場強E為3.3V/m3. 數據分析與結論 廠家提供的檢驗報告表明，在從300MHz1000MHz下的屏蔽效能為31.5dB31.3dB，而實際在正常穿著防輻射幅時，測量值與其有近20dB的偏差。但將防輻射服完全包裹于探頭上時，幾乎完全屏蔽了手機頻率下的輻射場強。分析其原因，廠家給出的屏蔽效能值，是針對防輻射服材料屏蔽布的本身的特性而言的。但是實際由于穿著于人體上，在領口和袖口等部分，服裝會露出很多孔隙，造成了屏蔽效能的大幅下降。屏蔽服的屏蔽效能大大低于了屏蔽布的屏蔽效能。因此，在購買服裝時，不能僅僅關注于廠家的檢驗報告，還要以服裝的款式等因素來進行評判。 通過實驗驗證，發(fā)現防輻射服接地與否幾乎對其屏蔽效能無影響。說明對于防輻射服裝日常穿著，可不用接地。四、討論與展望 如何對服裝的設計（如款式和衣料縫合方式等）進行改進，使其實際穿著時的防輻射效能，盡可能接近屏蔽布的屏蔽效能，是有待于進一步探究的問題。 目前，國內外尚無對產品進行檢測的相關標準。近似標準只能考核服裝材料的屏蔽效能，但對于成衣的屏蔽效能無法統一。對于產品的真實性能，消費者無法知曉。如何統一測量方法的標準，成為還需解決的問題。五、感謝 感謝中國電子標準化研究所提供幫助。六、實驗照片：