Электромагнитное поле. Уравнение Максвела

    Для измерения напряжённости электрического и магнитного полей используют приборы типа "ИЭМП-2". Плотность потока излучения измеряют различного рода радар-тестерами и термисторными измерителями малой мощности, например, "45-М", "ВИМ" и др.

Защита  от электрических  полей

    В соответствии со стандартом "ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряжённости и требования к проведению контроля на рабочих местах." нормы допустимых уровней напряжённости электрических полей зависят от времени пребывания человека в опасной зоне. Присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 часов допускается при напряжённости электрического поля (Е), не превышающей 5 кВ/м. При значениях напряжённости электрического поля 5-20 кВ/м время допустимого пребывания в рабочей зоне в часах составляет:

Т=50/Е-2.       (3.1)

    Работа в условиях облучения электрическим полем с напряжённостью 20-25 кВ/м должна продолжаться не более 10 минут.

   

   

    В рабочей зоне, характеризуемой различными значениями напряжённости электрического поля, пребывание персонала ограничивается временем (в часах):

       

где и ТЕ - соответственно фактическое и допустимое время пребывания персонала (ч), в контролируемых зонах с напряжённостями Е₁, Е₂, ..., Еn.

    Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства. Экранирование может быть общим и раздельным. При общем экранировании высокочастотную установку закрывают металлическим кожухом - колпаком. Управление установкой осуществляется через окна в стенках кожуха. В целях безопасности кожух контактируют с заземлением установки. Второй вид общего экранирования - изоляция высокочастотной установки в отдельное помещение с дистанционным управлением.

    Конструктивно экранирующие устройства могут быть выполнены в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутьев, сеток. Переносные экраны могут быть оформлены в виде съёмных козырьков, палаток, щитов и др. Экраны изготовляют из листового металла толщиной не менее 0,5 мм.

    Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами применяют индивидуальные экранирующие комплекты. Они предназначены для защиты от воздействия электрического поля, напряжённость которого не превышает 60 кВ/м. В состав индивидуальных экранирующих комплектов входят: спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, а также рук и лица. Составные элементы комплектов снабжены контактными выводами, соединение которых позволяет обеспечить единую электрическую сеть и осуществить качественное заземление (чаще через обувь).

    Периодически проводится проверка технического состояния экранирующих комплектов. Результаты проверки регистрируются в специальном журнале.

     
 

    Полевые топографо-геодезические работы могут проводиться вблизи линий электропередачи. Электромагнитные поля воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжений характеризуются напряжённостью магнитной и электрической, составляющих соответственно до 25 А/м и 15 кВ/м (иногда на высоте 1,5-2,0 м от земли). Поэтому в целях уменьшения негативного воздействия на здоровье, при производстве полевых работ вблизи линий электропередачи напряжением 400 кВ и выше, необходимо либо ограничивать время пребывания в опасной зоне, либо применять индивидуальные средства защиты.  
 

Электромагнитные  поля радиочастот

Источники электромагнитных полей  радиочастот

    Источниками возникновения электромагнитных полей радиочастот являются: радиовещание, телевидение, радиолокация, радиоуправление, закалка и плавка металлов, сварка неметаллов, электроразведка в геологии (радиоволновое просвечивание, методы индукции и др.), радиосвязь и др.

    Электромагнитная энергия низкой частоты 1-12 кГц широко используется в промышленности для индукционного нагрева с целью закалки, плавки, нагрева металла.

    Энергия импульсивного электромагнитного поля низких частот применяется для штамповки, прессовки, для соединения различных материалов, литья и др.

    При диэлектрическом нагреве (сушка влажных материалов, склейка древесины, нагрев, термофиксация, плавка пластмасс) используются установки в диапазоне частот от 3 до 150 МГц.

    Ультравысокие частоты используются в радиосвязи, медицине, радиовещании, телевидении и др. Работы с источниками сверхвысокой частоты осуществляются в радиолокации, радионавигации, радиоастрономии и др.  
 
 

Биологическое действие электромагнитных полей радиочастот

По субъективным ощущениям и объективным реакциям организма человека не наблюдается  особых различий при воздействии  всего диапазона радиоволн ВЧ, УВЧ и СВЧ, но более характерны проявления и неблагоприятны последствия  воздействий СВЧ электромагнитных волн.

Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального  состояния центральной нервной  системы и сердечно-сосудистой системы  человека. Общим в характере биологического действия электромагнитных полей радиочастот  большой интенсивности является тепловой эффект, который выражается в нагреве отдельных тканей или  органов. Особенно чувствительны к  тепловому эффекту хрусталик  глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь и некоторые другие органы.

Субъективными ощущениями облучаемого персонала  являются жалобы на частую головную боль, сонливость или бессонницу, утомляемость, вялость, слабость, повышенную потливость, потемнение в глазах, рассеянность, головокружение, снижение памяти, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

К числу перечисленных  неблагоприятных воздействий на человека следует добавить мутагенное действие, а также временную стерилизацию при облучении интенсивностями  выше теплового порога.

Для оценки потенциальных  неблагоприятных воздействий электромагнитных волн радиочастот приняты допустимые энергетические характеристики электромагнитного  поля для различного диапазона частот - электрическая и магнитная напряжённости, плотность потока энергии.  
 
 
 
 
 
 
 

Защита  от электромагнитных полей радиочастот

Для обеспечения  безопасности работ с источниками  электромагнитных волн проводится систематический  контроль фактических значений нормируемых  параметров на рабочих местах и в  местах возможного нахождения персонала. Если условия работы не удовлетворяют  требованиям норм, то применяются  следующие способы защиты:

1. Экранирование рабочего места или источника излучения.
2. Увеличение расстояния от рабочего места до источника излучения.
3. Рациональное размещение оборудования в рабочем помещении.
4. Использование средств предупредительной защиты.
5. Применение специальных поглотителей мощности энергии для уменьшения излучения в источнике.
6. Использование возможностей дистанционного управления и автоматического контроля и др.

Рабочие места  обычно располагают в зоне минимальной  интенсивности электромагнитного  поля. Конечным звеном в цепи инженерных средств защиты являются средства индивидуальной защиты. В качестве индивидуальных средств защиты глаз от действия СВЧ-излучений  рекомендуются специальные защитные очки, стёкла которых покрыты тонким слоем металла (золота, диоксида олова).

Защитная одежда изготовляется из металлизированной  ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, курток с капюшонами, с вмонтированными в них защитными  очками. Применение специальных тканей в защитной одежде позволяет снизить  облучение в 100-1000 раз, то есть на 20-30 децибел (дБ). Защитные очки снижают  интенсивность излучения на 20-25 дБ.

В целях предупреждения профессиональных заболеваний необходимо проводить предварительные и  периодические медицинские осмотры. Женщин в период беременности и кормления  грудью следует переводить на другие работы. Лица, не достигшие 18-летнего  возраста, к работе с генераторами радиочастот не допускаются. Лицам, имеющим контакт с источниками  СВЧ- и УВЧ-излучений, предоставляются  льготы (сокращённый рабочий день, дополнительный отпуск).  
 
 

Особенности низкочастотных полей, используемых для  лечебных целей.

 

    Механизмы лечебных эффектов воздействия ЭМП зависят  от физических характеристик ЭМП:      

• как вид,       
• напряжённость,       
• градиент,       
• направленность вектора,       
• частота,       
• форма и скважность импульса,       
• экспозиция и локализация.

 

    Эти параметры  оказывают влияние на формирование ответных реакции организма. Плотность  электромагнитного поля определяется как плотность электромагнитного  потока на единицу площади и измеряемая в единицах, называемых в системе  СИ В/м². Градиент ЭМП - это величина плотности электромагнитного поля, которая изменяется с изменением расстояния от источника на 1 см. Он отражает направление изменения величины плотности электромагнитного поля на определенном расстоянии по вертикали или горизонтали. Вектор указывает направление электромагнитных силовых линий. Данный параметр является биологически важным, поскольку при смене направления электромагнитного вектора изменяется характер биологического эффекта. Частота является важным параметром, определяемым резонансным характером взаимодействия ЭМП с биоритмами человека. В лечебной практике чаще используются частоты в диапазоне от 0.1 до 100 Гц. Поиск набора частот ЭМП для электромагнитной терапии продолжается и в настоящее время. Большое значение имеет и время воздействия ЭМП. В большинстве случаев для электромагнитной терапии чаще всего указывается длительность воздействия в пределах 5 - 6 минут на частоту для взрослых людей. Для детей - длительность воздействия в пределах 2 - 3 мин на частоту. Выбор такой экспозиции определяется по данным наших восьмилетних исследований. Имеется большой опыт нашего предприятия при проведении экспериментальных и клинических работ по изучению механизмов лечебного действия ЭМП. В одних случаях терапевтический эффект развивается после 3 - 5 процедур с экспозицией пять минут на частоту, в других - после 10 - 20 процедур с ежедневным сеансом длительностью 10 - 30 мин. Видимо, это обусловлено:      

 С одной  стороны латентным периодом и  длительностью ответной реакции  после воздействия ЭМП в зависимости  от чувствительности к нему, 
       С другой стороны - исходным состоянием организма и его важнейших функциональных систем.    

Латентный период определяется необходимостью «накопления» организмом результатов действия ЭМП  до некоторой критической величины, переход через которую начинает ощущаться организмом в виде сигнала, побуждающего вырабатывать ответную реакцию, направленную на восстановление работы органа. Без такого сигнала живой  системе нет необходимости что-то изменять в том состоянии динамического  равновесия (гомеостаза) в котором  она пребывает. Восприятие организмом сигнала о происшедших в нем  под влиянием ЭМП изменениях называется рецепцией результата действия ЭМП. Именно рецепция и предопределяет дальнейшие ответные реакции на это действие.                                                                                                             
    С учётом всего этого продолжительность курса лечения не имеет строгих ограничений таких, как при химио- и лучевой терапии. Поэтому лечение электромагнитной терапией можно продолжать до получения желаемых результатов.

    В начале разработок для того, чтобы не нарушить энергоинформационный гомеостаз антенное устройство изготавливалось размером 0.5 х 1 м. Это давало возможность создать максимально равномерное поле. Позже, в дальнейших исследованиях удалось выяснить, что точечный источник на расстоянии 0.5 м создаёт такое же равномерное поле и при этом появляется возможность воздействовать на органы локально.

Низкочастотная  импульсная электромагнитная терапия.

 

    Импульсная электромагнитная терапия - оказывает обширное воздействие, способствуя подвижности лимфы, улучшает кровоснабжение капилляров, одновременно улучшая питание тканей паренхимы. В результате внесения в  гармоничную систему организма  человека дисгармонической помехи патологического  кластера нарушается нормальная циркуляция энергии. В результате этого возникает  застой энергии. Импульсная электромагнитная терапия - ликвидирует застой энергии  в тканях, благодаря чему устраняются  болевые ощущения, так как боль по Р. Фоллю - это крик тканей, изголодавшихся по энергии. 
    Импульсная электромагнитная терапия - улучшает ионный обмен в тканях органов, активизируя осмос и диффузию в клетках, способствует нормализации общего обмена веществ в организме человека.