Индивидуальные средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в табл. 5.1.
Табл. 5.1. Специальные средства защиты от действия ЭМИ
| Наименование средства | СВЧ излучения |
| Одежда | Радиозащитные костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки, куртки из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289, СТУ-36-12-199-63; арт. 4381 |
| Обувь | Бахилы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381 |
| Средства защиты рук | Рукавицы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381 |
| Средства защиты головы, лица, глаз | Очки защитные закрытые с прямой вентиляцией, ОРЗ-5, ТУ 64-1-2717-81; шлемы, капюшоны, маски из радиоотражающих материалов |
| Инструменты, приспособления, устройства | Дистанционное управление |
| Индивидуальное заземление | Применяется |
При организации инженерно-технических мер защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ всегда надо учитывать принципы, на основе которых действуют те или иные защитные средства, устройства, конструкции. В этих случаях основными принципами являются сквозное и дифракционное затухание и радиопоглощение.
Сквозное затухание обусловлено проникновением электромагнитной энергии через какой-либо материал или изделие из этого материала и определяет кратность защиты. Наибольшим сквозным затуханием обладают сплошные металлические экраны. Однако для конкретных гигиенических целей выбор толщины материала защиты не имеет принципиального значения и диктуется только экономическими соображениями. Поэтому предпочтение отдается тонкой металлической фольге в несколько сотых миллиметра либо сетчатым экранам.
На величину сквозного затухания влияет ориентация электромагнитной волны по отношению к направленности проводов и плоскости сетки. Так, при параллельной поляризации с уменьшением угла падения электромагнитного луча от 90 до 30° происходит усиление сквозного затухания на 3-10 дБ, при перпендикулярной поляризации — ослабление на 3-10 дБ в зависимости от частоты излучения и характеристики сетки.
2. Экранирующие свойства строительных материалов
Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и конструкции из них, сравнительная характеристика которых представлена в табл. 5.2.
Табл. 5.2. Характеристика защитных свойств строительных материалов и изделий из них при действии микроволн
| Наименование материала или конструкции | Толщина, см | Сквозное затухание (дБ) на частоте | ||
| 3,0 ГГц | 10,0 ГГц | 37,5 ГГц | ||
| кирпич | 12 | 15 | 15 | 15 |
| металлизированный стеклянный кирпич | — | 25 | 25 | 25 |
| штукатурка | 1,8 | — | 8 | 12 |
| стекло | 0 28 | 2 | 2 | |
| доска | 5,0 | 8,4 | — | — |
| доска | 3,5 | 5,0 | — | — |
| доска | 1,6 | 2,8 | — | — |
| фанера | 0,4 | — | 1 | 2 |
| древесностружечная плита | 1,8 | 3,2 | — | — |
| шлакобетонная стена | 46 | 14,5 | 20,5 | — |
| капитальная стена здания | 70 | 16 | 21 | — |
| оштукатуренная стена | 15 | 8 | 12 | — |
| межэтажная перегородка | 80 | 20 | 22 | — |
| окно с двойными рамами | — | 7 | 13 | — |
| окно с одинарной рамой | — | 4,5 | — | — |
При проведении защитных мероприятий обычно приходится сталкиваться и с влиянием на электромагнитную обстановку отдельно расположенных радиоотражающих поверхностей, что на практике вызывает большие трудности в оценке эффективности мер защиты. Так, если имеется отражающая поверхность, расчет затухания нужно производить с учетом коэффициента отражения по диаграмме направленности до и после отражающей поверхности. Если расчетная точка находится точно в отраженном луче, то затухание рассчитывается по формуле:
Вотр=(Rотр/Rпр)2.Fэ ,
где Rпр — прямое расстояние «источник облучения — точка облучения»;
Rотр – расстояние «источник облучения – отраженная поверхность – точка облучения»;
Fэ – коэффициент отражения.
3. Радиопоглощающие материалы
Радиопоглощающие материалы разделяются на материалы интерференционного типа, где гашение электромагнитных волн происходит за счет интерференции, и материалы, в которых электромагнитная энергия превращается в тепловую за счет наведения рассеянных токов, магнитогистерезисных или высокочастотных диэлектрических потерь. По электрическим и магнитным свойствам различают диэлектрические и магнитодиэлектрические материалы, по рабочему диапазону частот поглощения — узко- и широкодиапазонные. Со стороны, не подлежащей облучению, радиопоглощающие материалы покрываются, как правило, радиоотражающими покрытиями, в результате чего характеристики всей радиоэкранирующей конструкции во многом улучшаются. Критерием, характеризующим защитные свойства радиопоглощающего материала, выступает коэффициент отражения по мощности. Технические характеристики некоторых радиопоглощающих материалов представлены в табл. 5.3.
Табл. 5.3. Характеристика радиопоглощающих материалов, используемых для создания средств защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ
| Наименование материала | Рабочая частота излучения, ГГц | Коэффициент отражения, % |
| резиновые коврики: | ||
| В2Ф2 | 7,5-37,5 | 2 |
| ВЯФЗ | 7,5-37,5 | 2 |
| тек.Ф-1 | 7,5-37,5 | 2 |
| магнитодиэлектрические пластины: | ||
| ХВ-0,8 | 37,5 | 2 |
| ХВ-2,0 | 15,0 | 2 |
| ХВ-3,2 | 9,4 | 2 |
| ХВ-4,4 | 6,8 | 2 |
| ХВ-6,2 | 4,8 | 2 |
| ХВ-8,5 | 3,5 | 2 |
| ХВ-10,6 | 2,8 | 2 |
| СВЧ-068 | 0,15-2,0 | 3-4 |
| поглощающие материалы на основе поролона: | ||
| Б-2 | 37,5 | 2 |
| Б-3 | 1Д | 2 |
| БР-3 | 0,75 | 2 |
| ВРПМ | Не выше 10,0 | 1-2 |
| поглощающие материалы на основе древесины: | ||
| ЛУЧ-50 | 1,5-37,5 | 3 |
| ЛУЧ-100 | 0,75-3,5 | 3 |
| ЛУЧ-150 | 0,5-37,5 | 3 |
| текстолит графитированный N 369-61 | 1,9-37,5 | до 50 |
| краска НТСО 014-003 | 1,9-37,5 | до 50 |
Используемые радиопоглощающие материалы должны отвечать следующим требованиям: максимальное поглощение электромагнитных волн в широком частотном диапазоне, минимальное отражение, отсутствие вредных испарений, пожаробезопасность, небольшие габариты и вес.
По максимальному поглощению и минимальному отражению лучшими качествами обладают материалы с ячеистой структурой, пирамидальной или шиловидной поверхностью.
Принцип поглощения электромагнитной энергии лежит основе применения поглотителей мощности, используемых в качестве нагрузок на генераторы вместо открытых излучателей. Таким образом, обеспечивается защита пространства от проникновения в него ЭМИ. Поглотители мощности — это отрезки коаксиальных или волноводных линий, частично заполненных поглощающими материалами. Энергия излучения поглощается в заполнителе, преобразуясь в тепловую. Заполнителями могут быть: чистый графит (или в смеси с цементом, песком, резиной, керамикой, порошковым железом), дерево, вода. Для понижения уровня мощности излучения в тракте (или на открытое излучение) можно применять и аттенюаторы. По принципу действия их разделяют на поглощающие и предельные. Поглощающие являются отрезками коаксиальной или волноводной защиты, в которой помещены детали с радиоизлучающим покрытием. Предельные аттенюаторы представляют собой отрезки круглых волноводов, диаметр которых значительно меньше критической длины волны в рабочем диапазоне длин волн данного аттенюатора. В этом случае мощность излучения, проходящего по аттенюатору, затухает по экспоненциальному закону.
При нахождении источников СВЧ и РЧ внутри помещений защиту целесообразно проводить в местах проникновения электромагнитной энергии из экранизирующих кожухов, улучшать методы радиогерметизации стыков и сочленений, применять насадки с радиопоглощающей нагрузкой. При внешних источниках применяются различные защитные изделия из радиоотражающих материалов: металлизированные обои, металлизированные шторы, сетки на окнах и другие. Наибольшей эффективностью эти защитные средства обладают в СВЧ диапазоне, на более низких частотах их применение ограничено дифракцией.
В некоторых случаях для защиты от излучений внешних источников используют специальные коридоры со стенками из радиоотражающих материалов (листовой алюминий, латунная сетка и т. п.). Оценку эффективности перечисленных коллективных средств защиты производят по степени сквозного и дифракционного затуханий.
4. Экранирующие ткани
В основе использования средств индивидуальной защиты от ЭМИ лежат принципы сквозного затухания. Экранирующие свойства тканей определяются удельным содержанием металлизированных нитей в основе и утке. Характер взаимного расположения нитей в виде решетки обусловливает способность ткани защищать от ЭМИ различных поляризаций. До настоящего времени у нас в стране было разработано два типа защитной ткани: с открытой и скрытой металлизацией.