輻射環境保護管理導則一電磁輻射監測儀器和方法HJ/T10.2-1996

發布時間 : 2019-05-27  瀏覽次數 :

中華人民共和國壞境保護行業標準

輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器和方法

Guidline on management of radioactive environmental protection 

Electromagnetic radiation monitoring instruments and methods

前言

為了對電磁輻射實行有效的環境管理,提高電磁輻射監測的準確性和可靠性,制定本導則。

本導則由國家環境保護局提出,國防科工委航天醫學工程研究所、北方交通大學等單位編制。

本導則主要起草人:徐培基、蔣忠涌。

本導則由國家環境保護局負責解釋。

1電磁輻射測量儀器

本導則所稱電磁輻射限于非電離輻射。

電磁輻射的測量按測量場所分為作業環境、特定公眾暴露環境、一般公眾暴露環境測量。按測量參數分為電場強度、磁場強度和電磁場功率通量密度等的測量。對于不同的測量應選用不同類型的儀器,以期獲取最佳的測量結果。測量儀器根據測量目的分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式輻射測量儀。

1.1非選頻式寬帶輻射測量儀

1.1.1工作原理

偶極子和檢波二極管組成探頭

這類儀器由三個正交的2~10cm長的偶極子天線,端接肖特基檢波二極管、RC濾波器組成。檢波后的直流電流經高阻傳輸線或光纜送入數據處理和顯示電路。當D<h時(D偶極子直徑,h偶極子長度)偶極子互耦可忽略不計,由于偶極子相互正交,將不依賴場的極化方向。探頭尺寸很小,對場的擾動也小,能分辨場的細微變化。偶極子等效電容CA、電感LA根據雙錐天線理論求得:

輻射環境保護管理導則一電磁輻射監測儀器和方法HJ/T10.2-1996(圖1)

式中:α—天線半徑;

S—偶極子截面積;

L—偶極子實際長度。

由于偶極子天線阻抗呈容性,輸出電壓是頻率的函數:

輻射環境保護管理導則一電磁輻射監測儀器和方法HJ/T10.2-1996(圖2)

式中:ω—角頻率,ω=2·π·f(f為頻率);

CL—天線縫隙電容和負載電容;

RL—負載電阻。

由于CA、CL基本不變,只要提高RL就可使頻響大為改善,使輸出電壓不受場源頻率影響,因此必須采用高阻傳輸線。

當三副正交偶極子組成探頭時,它可以分別接收x、y、z三個方向場分量,經理論分析得出:

輻射環境保護管理導則一電磁輻射監測儀器和方法HJ/T10.2-1996(圖3)

輻射環境保護管理導則一電磁輻射監測儀器和方法HJ/T10.2-1996(圖4)

式中:C—檢波器引入的常數;

Ke—偶極子與高頻感應電壓間比例系數;

EX、EY、EZ—分別對應于x、y、z方向的電場分量;

E—待測場的電場矢量

(1.4)式為待測場的厄米特幅度( Hermitian)可見用端接平方律特性二極管的三維正交偶極子天線總的直流輸出正比于待測場的平方,而功率密度亦正比于待測場的平方,因此經過校準后,Ud的值就等于待測電場的功率密度。如果電路中引人開平方電路,那么Ud值就等于待測電場強度值。偶極子的長度應遠小于被測頻率的半波長,以避免在被測頻率下諧振,這一特性決定了這類儀器只能在低于幾吉赫頻率范圍使用。

熱電偶型探頭

采取三條相互垂直的熱電偶結點陣作電場測量探頭,提供了和熱電偶元件切線方向場強平方成正比的直流輸出。待測場強為:



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