Порядок выполнения работы

1. Измерение уровня СВЧ излучений в зависимости от расстояния до источника (ВП в положении "а") и его мощности:

а) установить приемную антенну на максимальное расстояние (0,8 м) и включить ваттметр поглощаемой мощности МЗ-40, СВЧ генератор ГЗ-24, милливольтметр ВЗ-27 и аттенюатор ДЗ-32А в сеть. Дать прогреться приборам 15-20 мин;

б) ВП установить в положение "б" и ручкой "установка нуля" на ваттметре в положение "30" переключателя "Пределы измерений" перевести стрелку на шкале прибора на "О". После чего вернуть ВП в положение "а";

в) установить величину затухания на аттенюаторе 0 дБ, и меняя положение приемной антенны относительно передающей от 0,8 м до 0,1 м (по плоско­сти рупора приемной антенны) и изменяя пределы измерения на ваттметре от 30 мкВт в сторону увеличения, измерить непосредственно по шкале прибора СВЧ мощность в нескольких точках (4-5) на частоте 6900-7000 МГц (во время измерений следить за тем, чтобы направление приемной антенны совпадало с направлением максимально измеряемого сигнала).

2.Измерение на заданном расстоянии зависимости уровня СВЧ излучений от излучаемой мощности Р:

а) переключить пределы измерения ваттметра в положение "1000 мкВт", установить на аттенюаторе 2 затухание в 0 дБ, а антенну - на расстояние, указанное в задания;

б) увеличивая затухание аттенюатора, снять зависимость уровня СВЧ мощности от показаний аттенюатора (в точках 3 дБ, 6 дБ, 10 дБ и 13 дБ);

в) отвести антенну на максимальное расстояние, установить на аттенюаторе в 0 дБ, выключить ваттметр;

3. Измерение экранирующих свойств материалов:

а) установить ВП в положение "б" и измерить уровень СВЧ сигнала при отсутствии экранирующих материалов по милливольтметру МЗ-27 в положе­нии "100 мВ";

б) установить последовательно в секцию 8 экранирующие материалы и выполнить измерение уровня СВЧ сигнала U э;

в) убрать образец экранирующего материала и выключить СВЧ генератор и милливольтметр.

П ровести обработку экспериментальных результатов, рассчитав ППЭ СВЧ излучения в зависимости от расстояния (S эфф= 25 см², =0,85), и ППЭ - от уровня мощности излучаемого сигнала Pизл (учитывая, что начальная мощность излучения при затухании аттенюатора 0 дБ равна

и 12мВт).

А также определить эффективность экранирования используя соотношение:

(дБ).

Построить графики изменения Wизм ® и W изм (Ризл).

На основании выполненных измерений и полученных значений ППЭ, рассчитать время безопасного пребывания на минимальном расстоянии (0,1 м), а также расстояние от СВЧ излучателя, на котором возможна безопасная рабо­ту в течение рабочего дня (8 час.) без применения защитных средств. Также провести сравнительный анализ защитных свойств исследуемых материалов.

Пример расчета

1. Измерения показали, что на расстоянии 0,8 м мощность электромагнитной волны с длиной 3,2 см составила 600 мкВт. Требуемся определить расстояние от источника излучения, на котором может работать настройщик СВЧ аппаратуры без ущерба для здоровья в течение 3 ч. при заданных параметрах антенны.

Определим ППЭ на заданном расстоянии 0,4 м:

Определим допустимую ППЭ по допустимой нагрузке, учитывая длительность рабочей смены 8 ч.:

Поскольку ППЭ обратно пропорциональна квадрату расстояния и измеренная ППЭ в 1,13 раза больше допустимой, то для безопасной работы необходимо увеличить расстояние от источника СВЧ излучения в

=1,063 раза, т.е. до 0,425м.

Лабораторная работа

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ЗАЩИТА ОТ НЕГО

Цель работы - ознакомить студентов с опасными и вредными факторами лазерного излучения и методами защиты от них.

Общие сведения

Оптические квантовые генераторы - лазеры являются источниками мощ­ного монохроматического излучений видимого, инфракрасного и ультрафиоле­тового диапазонов. Вследствие своих уникальных свойств они нашли широкое применение в военной технике, металлургии, микроэлектронике, медицине, системах связи, голографии, вычислительной технике, в исследовании по тер­моядерному синтезу и многих других областях. Лазеры непрерывно совершен­ствуются. Появляется новые области их применений, возрастает количество лиц, занятых обслуживанием лазерных установок. .

В основе создания лазеров лежит идея использования резонансных свойств отдельных атомов (молекул), которые могут создавать электромагнит­ное излучение строго определенной длины волны. В общем случае в состав ла­зера входят (рис. 1): оптический резонатор, который позволяет усиливать воз­никающие в рабочем теле электромагнитные колебания; рабочее тело 1, лампа накачки 2, являющаяся источником возбуждения атомов рабочего тела, с от­ражателем 3, система питания и зажигания разряда.

Рис. 1

Оптический резонатор об­разован зеркалами r1 и r2. Обычно в них используются многослойные ин­терференционные диэлектрические отражающие покрытия, в которых показа­тель преломления меняется от слоя к слою. Рабочее тело выполняют в форме стержня с хорошо обработанными торцевыми поверхностями, имеющими плоскопараллельную или сферическую форму. Источником накачки служат га­зоразрядные лампы, в частности, дуговые лампы непрерывного действия с криптоновым наполнением, обладающие высокой эффективностью преобразо­вания электрической энергии в световое излучение, спектральный состав кото­рого соответствует линиям поглощения применяемых активных сред. Выход­ная мощность связана с размерами кристалла. Например, при активном кри­сталле диаметром 6 мм и длиной 100 мм в таких лазерах обеспечивается мощ­ность непрерывной генерации до 300 Вт и более. Кроме твердого тела в каче­стве активных сред используются газы, растворы металлоорганических соеди­нений и полупроводники. В данной лабораторной работе исследуется излуче­ние полупроводникового лазера.