時(shí)間：2023-10-15 10:13:07
導(dǎo)語：在電磁輻射累積效應(yīng)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】電磁輻射；危害；防護(hù)
1.常見的電磁輻射源
一般來說，雷達(dá)系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車及電氣火車以及大多數(shù)家用電器等都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射源。
在日常生活周邊環(huán)境中對人們的身體健康可能造成影響的電磁輻射源主要有這樣一些設(shè)備： 雷達(dá)、電視廣播的發(fā)射系統(tǒng)； 射頻感應(yīng)加熱設(shè)備； 射頻及微波治療設(shè)備； 移動(dòng)基站； 高壓及超高壓輸電線等。在家中， 對人們可能造成影響的電氣設(shè)備主要是： 微波爐、電磁灶、電腦、電視、手機(jī)等。
2.電磁輻射對人體的危害
2.1 電磁輻射對人體的危害
人體所處環(huán)境的電磁輻射強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，或產(chǎn)生累積效應(yīng)時(shí)，會對人體健康產(chǎn)生不良影響，甚至造成傷害。國內(nèi)外的流行病學(xué)調(diào)查和大量的試驗(yàn)研究已經(jīng)證明，電磁輻射可造成廣泛的生物損傷效應(yīng)。
2.1.1對心理和行為健康的危害
電磁輻射可以對健康和患病人群的心理和行為產(chǎn)生影響。大量資料證明，電磁能使人出現(xiàn)頭昏腦脹， 失眠多夢，記憶力減退等癥狀。電磁場對睡眠的影響是對患者心理，行為和識別能力影響的反映，進(jìn)而推斷暴露于人工電磁輻射中的人員，其睡眠異常也許是其后精神紊亂的開始。
2.1.2 對心血管系統(tǒng)的危害
超短波，微波除了引起比較嚴(yán)重的神經(jīng)衰弱癥外，最突出的是造成植物神經(jīng)機(jī)能紊亂，主要在心血管系統(tǒng)有反應(yīng)，其中以副交感緊張反應(yīng)為多，如心動(dòng)過緩，血壓下降或心動(dòng)過速等。但至今，關(guān)于電磁輻射對心血管系統(tǒng)的影響的研究仍未取得較為一致的結(jié)論，還有待進(jìn)一步的探索。
2.1.3 對眼的危害
高強(qiáng)度電磁輻射可使人眼晶狀體蛋白質(zhì)凝固，輕者混濁，嚴(yán)重者可造成白內(nèi)障，還能傷害角膜，虹膜和前房，導(dǎo)致視力減退乃至完全喪失。人眼在短時(shí)間內(nèi)經(jīng)微波輻射后，出現(xiàn)視疲勞，眼不適眼干等現(xiàn)象，視力明顯下降，夜晚更為突出。
2.1.4 對生殖系統(tǒng)的危害
電磁輻射對生殖系統(tǒng)的危害及其引起的生殖障礙也日益被各國學(xué)者所關(guān)注。在微波輻射作用下，即的溫升達(dá)到10℃～ 20℃，皮膚雖然沒有濁痛感， 但男性生殖機(jī)能可能已經(jīng)受到微波輻射的損害。受微波輻射后，可能引起暫時(shí)性或永久性不育。同樣，電磁輻射還會造成女性月經(jīng)不調(diào)等婦科疾病。
2.1.5 對癌癥發(fā)生率的影響
大量試驗(yàn)研究表明：電磁輻射以多種方式影響生命細(xì)胞，極低頻電磁場（ELF-EMF）與白血病（尤其是兒童白血?。⑷橄侔?、皮膚惡性黑色素癌、神經(jīng)系統(tǒng)腫癌、急性淋巴性白血病等有關(guān)。這些結(jié)果通過細(xì)胞學(xué)研究得到了理論驗(yàn)證。電磁場可能通過干擾鈣離子穿越細(xì)胞膜的流動(dòng)而促發(fā)癌癥，因?yàn)殁}離子的流動(dòng)具有控制肌肉收縮，卵子受精，細(xì)胞分裂以及生長發(fā)育等主要功能。電磁輻射還可能擾亂細(xì)胞處理激素， 酶及其它化學(xué)物質(zhì)的能力，會導(dǎo)致各類癌癥的發(fā)生。
此外，電磁輻射對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，免于系統(tǒng)，骨髓造血系統(tǒng)均有不同程度的影響。目前，許多國內(nèi)外學(xué)者正在進(jìn)行廣泛和深入的研究。
2.2 電磁輻射對人體危害的機(jī)理
電磁輻射對人體的危害有熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等。
2.2.1熱效應(yīng)
人體70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機(jī)體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。關(guān)于熱效應(yīng)研究比較深入，美國等西方國家已以此作為制定電磁暴露限值的依據(jù)。
2.2.2非熱效應(yīng)
人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即遭到破壞，人體也會遭受損傷。
2.2.3累積效應(yīng)
熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力——內(nèi)抗力），再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也可能會誘發(fā)想不到的病變，應(yīng)引起警惕。
高頻及微波電磁輻射對人體的主要危害是引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能障礙和植物神經(jīng)紊亂。多種頻率電磁波特別是高頻波和較強(qiáng)的電磁場作用人體的直接后果是在不知不覺中導(dǎo)致人的精力和體力減退，容易產(chǎn)生白內(nèi)障、白血病、腦腫瘤、心血管疾病、大腦機(jī)能障礙以及婦女流產(chǎn)和不孕等， 甚至導(dǎo)致人類免疫機(jī)能的低下， 從而引起癌癥等病變。
2.3 電磁輻射對人體危害的影響因素
電磁波與生物體相互作用，可以為生物體物質(zhì)所吸收，但并不是所有情況下，人們都會被電磁輻射所傷，發(fā)生“電磁中毒”。電磁輻射對人體傷害的程度與以下因素有關(guān)：
2.3.1 電磁場強(qiáng)度
人體周圍電磁場強(qiáng)度越高， 人體吸收能量越多，傷害就越重。
2. 3. 2 電磁輻射頻率
電磁輻射頻率越高，其機(jī)體的熱效應(yīng)就越明顯，對人體的傷害越重，在相互作用下，脈沖波對人體的傷害比連續(xù)波嚴(yán)重。
2.3.3 電磁波進(jìn)入機(jī)體的深度
電磁波進(jìn)入機(jī)體越多，對人的傷害就越大，電磁波進(jìn)入機(jī)體的深度與很多因素有關(guān)，如電磁波的波段，電流形式，電磁波進(jìn)入機(jī)體角度（入射角），組織含水量與組織類別，組織的介電常數(shù)與電導(dǎo)率等。
2.3.4 照射時(shí)間
電磁場對人體的傷害具有累計(jì)效應(yīng)，因此，人體接受輻射的時(shí)間越長，間隔時(shí)間越短，傷害就越重。
2.3.5 周圍環(huán)境
周圍環(huán)境溫度過高或溫度過大時(shí)，不利于人體散發(fā)由電磁能轉(zhuǎn)化的熱能，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，電磁場傷害加重。
2.3.6 個(gè)體差異
電磁場對人體的傷害程度，隨個(gè)體的不同而不同。一般來講，在相同的情況下，女性較男性嚴(yán)重，兒童較成人嚴(yán)重，瘦者較胖者嚴(yán)重，這可能與人體的含水量有關(guān)。
3.電磁輻射對人體危害的預(yù)防措施
預(yù)防或減少電磁輻射的傷害，其根本出發(fā)點(diǎn)是消除或減弱人體所在位置的磁場強(qiáng)度，其主要措施包括屏蔽和吸收。
3.1 屏蔽
屏蔽就是采用一定的技術(shù)手段，將電磁輻射的作用和影響限定在一定的空間內(nèi)，防止其傳播與擴(kuò)散。按照輻射場源與工作性質(zhì)不同，可采用主動(dòng)場屏蔽和被動(dòng)場屏蔽兩種形式，通常兩種均采用板狀、片狀或網(wǎng)狀的金屬組成的外科來進(jìn)行屏蔽。其中，主動(dòng)場屏蔽是將場源置于屏蔽體內(nèi)，這種方式適合于輻射源比較集中，輻射功率大，工作人員作業(yè)位置不固定等場合；而被動(dòng)屏蔽是指采用屏蔽室，個(gè)人防護(hù)等屏蔽方式。這種屏蔽是將場源置于屏蔽體外，實(shí)現(xiàn)屏蔽體中的人由于屏蔽作用而免受傷害。這種方式適用于輻射體比較分散、工作人員作業(yè)位置固定的場合。同時(shí)，為了保證高效率的頻率作用，防止屏蔽體成為二次輻射源，屏蔽體應(yīng)該有良好的接地。此外，還可利用反射，吸收等減少輻射源的泄漏等來加強(qiáng)防護(hù)。
3.2 吸收
吸收是指利用特定的吸收材料將電磁輻射能量吸收掉以降低其強(qiáng)度。這種材料主要是電的良導(dǎo)體和較強(qiáng)的鐵電性，大致可分為諧振性吸收材料和匹配性吸收材料兩大類。前者是利用某些材料的諧特性制成的， 能吸收的微波頻率范圍較窄。后者利用材料和自由空間的阻抗匹配達(dá)到吸收輻射能量的目的，吸收的微波頻率范圍較寬。吸收材料的防護(hù)措施，一般多用在微波設(shè)備的調(diào)試上，它要求在場源附近就能把輻射能量大幅度衰減下來，以防止對較大范圍的空間產(chǎn)生污染。為此，可在場周圍鋪高吸收材料，如金屬纖維，金屬鍍層纖維，涂覆金屬鹽的纖維等。同時(shí)，可在主要輻射方向上使用功率吸收器，等效天線等波能吸收裝置。另外， 將屏蔽材料與吸收材料疊加制成防護(hù)板或防護(hù)罩，既可以防止電磁輻射的定向傳播，又可以進(jìn)行吸收以免反射產(chǎn)生二次污染，大大的降低了電磁輻射的能量，起到了良好的防護(hù)作用。
電磁輻射是通過熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng)對人體造成直接或間接的傷害，將吸波材料用于電器、通訊業(yè)，可以使電磁輻射降低到國家衛(wèi)生安全限制以下，即38微米/平方厘米，以確保人體健康。
將吸波材料用于高功率雷達(dá)、微波機(jī)械上，能防止機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁波泄漏，保護(hù)操作人員免受電磁輻射的傷害。
吸波材料有很多種?？茖W(xué)界的研究證實(shí)，電磁波吸波材料中的高磁導(dǎo)率鐵氧體吸波材料為最佳，它具有較高的吸收頻段、高吸收率、匹配厚度較薄等特點(diǎn)。
根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律，利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波，當(dāng)各向異性的自旋矩與外加的電磁輻射頻率一致時(shí)，必然發(fā)生共振，這樣就可以大量吸收外界的電磁輻射能量，再通過磁矩自身的旋轉(zhuǎn)-藕合，把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能的形式耗散。
怎么證明電磁波被吸波材料吸收了呢？讓我們來做一下測試和比較：為了消除外界電磁波干擾，材料測試需要在暗室中進(jìn)行。暗室由吸收體構(gòu)成，而且六個(gè)面均完全被吸收體覆蓋。測試系統(tǒng)由信號發(fā)生器和頻譜儀構(gòu)成。測試吸波材料的吸收性能時(shí)，將喇叭天線蓋在材料上，啟動(dòng)信號發(fā)生器發(fā)出一定強(qiáng)度的電磁波。當(dāng)使用吸材料時(shí)，從頻譜儀上可以看到微弱的電磁波信號，證明電磁波被材料吸收而轉(zhuǎn)變成熱能耗散。當(dāng)把鐵氧體換成金屬材料時(shí)，從頻譜儀上能看到很強(qiáng)的電磁波信號，證明金屬?zèng)]有吸收作用。
1996年1月1日，歐盟頒布了CE標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定凡是電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品以及一電子設(shè)備要投放市場，就必須通過電磁兼容指標(biāo)的檢查，達(dá)不到電磁兼容指標(biāo)的，不允許投放市場。
電磁吸波材料作為材料科學(xué)的分支，其應(yīng)用的廣泛，很可能使之在世紀(jì)之交成為新產(chǎn)業(yè)，成為電子信息的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也必將為重塑人類的潔凈空間作出巨大貢獻(xiàn)。
考點(diǎn)訓(xùn)練
1.下列對“吸波材料”的解說正確的一項(xiàng)是（ ）
A.吸波材料是一種能抵擋并消除電磁輻射的材料。
B.吸波材料用于電器、通訊業(yè)，可以使電磁輻射降低到38微米/平方厘米以下。
C.吸波材料用于高功率雷達(dá)、微波機(jī)械上，能保護(hù)操作人員免受傷害。
D.吸波材料具有較高的吸收頻段，高吸收率，匹配厚度較薄等特點(diǎn)。
2.第六段中“這樣就可以大量吸收外界的電磁輻射能量”的“這樣”指的是（ ）
A.電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律
B.利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波
C.當(dāng)各向異性的自旋矩與外加的電磁輻射頻率一制時(shí)，必然發(fā)生共振
D.必然發(fā)生共振
3.下列對文章內(nèi)容的推斷不正確的一項(xiàng)是（ ）
A.電磁輻射對環(huán)境的影響日益增大，為此，我們必須尋找吸波材料。
B.電磁輻射強(qiáng)的產(chǎn)品將不允許投入市場。
C.吸波材料的研究始于二戰(zhàn)期間，在軍事領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。
D.吸波材料的廣泛應(yīng)用，也必將使人類的生存空間變得越來越“潔凈”。
【劉新明/設(shè)題】
答案：
《尋找吸波材料》
1.B（A應(yīng)為“削弱”，C應(yīng)為“免受電磁輻射的傷害”，這里擴(kuò)大了范圍；D應(yīng)為“高磁導(dǎo)率鐵氧體吸波材料”的特點(diǎn)，這里擴(kuò)大了范圍。）
美國移動(dòng)電話協(xié)會、西班牙Complutense大學(xué)、土耳其等一些單位與國家均認(rèn)為，手機(jī)輻射能夠造成細(xì)胞基因死亡，破壞人體血液細(xì)胞，影響用戶記憶力，甚至導(dǎo)致女性胎兒畸形或患不孕癥等。
而法國科學(xué)院稱，手機(jī)釋放的電磁波的量不足以對人體健康造成明顯影響，這是他們在全球數(shù)十個(gè)實(shí)驗(yàn)室對手機(jī)輻射測試的結(jié)果?！睹绹t(yī)學(xué)會雜志》和《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》也公布研究結(jié)果認(rèn)為，短期內(nèi)使用手機(jī)與患腦癌沒有必然聯(lián)系。
我國衛(wèi)生部科技開發(fā)研究課題的結(jié)果是，使用手機(jī)可引起神經(jīng)行為反應(yīng)時(shí)間方面的不良反應(yīng)。
世界各地的相關(guān)研究還在進(jìn)行。
爭議沒有結(jié)果，但使用者的生活還要繼續(xù)?？此泼艿慕Y(jié)果，里面有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：對手機(jī)存在輻射沒有爭議；短期使用因?yàn)榱啃】赡懿粫斐蓚ΑＲ簿褪钦f，電磁輻射存在，影響肯定存在，那么如何遠(yuǎn)離手機(jī)的輻射呢?
一條鐵打原則：控制時(shí)間，不僅要減少每次通話時(shí)間，也要減少月累計(jì)時(shí)間。
事實(shí)上，手機(jī)輻射盡管每次可能量都小，但有累積效應(yīng)，因而一定不要用手機(jī)長談。
另外，注意在使用過程中的細(xì)節(jié)，例如使用手機(jī)的習(xí)慣――接聽撥打的方式、手機(jī)放置的位置等。這些對于手機(jī)用戶來說都應(yīng)該十分注意的。
記住，手機(jī)不能隨意放。
不要?jiǎng)e在腰間。臺北市立和平醫(yī)院不孕病癥主治醫(yī)師吳麗惠認(rèn)為，手機(jī)經(jīng)常別在腰部，會對生殖細(xì)胞造成傷害，影響生育機(jī)能。
不要放在胸前。專家認(rèn)為，這會對心腦和內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生影響，很可能會使心臟病患者病情加重，女孩子出現(xiàn)月經(jīng)不調(diào)等。
不要放在褲袋里。匈牙利科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常攜帶并使用手機(jī)的男性，數(shù)量較很少使用者減少30%。由于褲袋離人的生殖器官很近，容易造成直接傷害。
不要放在枕邊。有人習(xí)慣在睡前將手機(jī)放在枕頭旁，這是很危險(xiǎn)的。專家認(rèn)為，這樣會對人的中樞神經(jīng)造成機(jī)能，從而導(dǎo)致頭昏、失眠、多夢等癥狀。
那么手機(jī)放在哪里呢?
關(guān)鍵詞：環(huán)境污染；污染防治；電磁輻射；電磁環(huán)境監(jiān)測
Abstract: The electromagnetic radiation pollution directly influences the environment and human health. This paper analyses the status characteristics of the electromagnetic radiation pollution and pollution in China of electromagnetic radiation, and classification and harm of electromagnetic radiation pollution are discussed. Points out the urgency of pollution prevention and control of electromagnetic radiation in China, as well as the importance of the electromagnetic environmental monitoring.
Key words: environmental pollution; pollution control; electromagnetic radiation; electromagnetic environment monitoring
中圖分類號： X83
一、電磁輻射污染及其特點(diǎn)
1. 電磁輻射污染及其危害性
電磁輻射是指電磁波向空中發(fā)射或泄漏的現(xiàn)象，過量的電磁輻射會造成危害人類身體健康的電磁輻射污染。電磁輻射污染又稱電子霧污染，電臺、電視臺、高壓線、變電站、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔等大型設(shè)備；電子儀器、醫(yī)療器械設(shè)備、及辦公自動(dòng)化設(shè)備，甚至包括家用電器如微波爐、電視機(jī)、手機(jī)等在工作時(shí)，都會產(chǎn)生各種不同電磁波，這些頻率不同的各種電磁波充斥著我們的生活空間，這些無形的電磁波不但無色無味，還可以穿透包括人體在內(nèi)的任何物質(zhì)，對人體造成傷害。
隨著電子技術(shù)在生活中的應(yīng)用越來越廣泛，我們生活空間中人為的電磁能量增長十分迅速，電磁輻射污染已成為二十一世紀(jì)主要污染源之一。正如世界衛(wèi)生組織最新的公布數(shù)據(jù)顯示：電磁輻射已成為21世紀(jì)人類健康最大危害之一。電磁輻射污染對人體危害主要表現(xiàn)有三個(gè)效應(yīng)：累積效應(yīng)、熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。長期科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明，人類若長期處于強(qiáng)電磁輻射環(huán)境下，有可能造成兒童白血病，人體癌細(xì)胞加速繁殖，誘發(fā)癌癥，生殖系統(tǒng)受到影響，使得兒童的智力受到損害；強(qiáng)電磁輻射還會影響人的視覺系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。
2. 電磁輻射污染的特點(diǎn)
電磁環(huán)境是存在于給定場所所有電磁現(xiàn)象的總和，包括了自然的和人為的，有源的（直射波） 和無源的（反射波），靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，它是由不同頻率的電場和磁場組成。電磁輻射污染作為一種新型污染，其主要特點(diǎn)有： 隱蔽性強(qiáng) ;損害后果的長期性和潛伏性; 電磁輻射污染對人體的影響還存在科學(xué)上不確定的因素 ;
二、我國電磁輻射污染現(xiàn)狀
1.電磁輻射已成為我國重要的污染源
二十世紀(jì)八十年代以來，隨著人們對生活需求的不斷增加，越來越多的電磁輻射設(shè)備被應(yīng)用到我們的生活空間中，這些設(shè)備數(shù)量不斷增加，分布也越來越廣、設(shè)備的功率也不斷變大。與此同時(shí)，隨著城市人口和建筑的密度不斷增大，電磁輻射已經(jīng)成為一種新的城市污染源。同時(shí)在農(nóng)村，居民家用電器不斷增加，電力、通信及交通事業(yè)的發(fā)展也非常迅速，可見電磁輻射污染已由大城市迅速向中小城市及農(nóng)村擴(kuò)散。1999年5月7日，國家環(huán)保總局正式公告：電磁輻射危害人體健康。2000年3月28日，國家經(jīng)貿(mào)委下發(fā)安全第189 號文件：電磁輻射需加以防護(hù)。2001年8月6日，中國消費(fèi)者協(xié)會第9號消費(fèi)警示：日常生活需防電磁輻射。
2.我國電磁輻射污染糾紛不斷增加，矛盾不斷激化
近年來，我國的電磁輻射污染糾紛日益增多，電磁輻射污染投訴率居高不下，因電磁輻射污染糾紛提起的訴訟也越來越多。電磁輻射污染的損害后果具有長期性和潛伏性，一般不會因電磁輻射污染立即對人體造成顯而易見的損害后果。故以電磁輻射污染所致人身傷害為由要求損害賠償?shù)募m紛相對較少。但也有越來越多長期暴露在電磁輻射環(huán)境中，現(xiàn)已出現(xiàn)可能與長期電磁輻射污染有關(guān)的嚴(yán)重?fù)p害后果的人，向電磁輻射設(shè)施、設(shè)備的所有人或使用權(quán)人提出了侵權(quán)損害賠償?shù)囊蟆?因手機(jī)電磁輻射污染引發(fā)的糾紛 ，在使用中產(chǎn)生電磁輻射的產(chǎn)品很多，如各種家用電器、辦公自動(dòng)化設(shè)備等，但消費(fèi)者最為關(guān)注和引發(fā)大量糾紛的產(chǎn)品是手機(jī)。但我國至今尚無一部手機(jī)電磁輻射的國家標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管部門也沒有做出在手機(jī)上標(biāo)注輻射量的強(qiáng)制性要求，使得手機(jī)電磁輻射糾紛長期難以解決。
3.關(guān)于電磁輻射污染的糾紛，大多數(shù)解決不力
電磁輻射污染直接關(guān)系到大范圍群眾的工作和生活，公眾的敏感度很高，但電磁輻射污染糾紛的解決卻往往難以獲得各方都較為滿意的結(jié)果。其主要原因是： 電磁輻射污染防治的科學(xué)宣傳不夠 ;不尊重公眾私權(quán)，造成對立局面 ;法律法規(guī)不健全，環(huán)保執(zhí)法力度不夠。
作為一種迅速出現(xiàn)的新污染源，我國對電磁輻射的研究仍處于起步階段，電磁輻射污染方面相關(guān)的法律法規(guī)等，我國在這塊還存在空白和矛盾的地方，而且環(huán)保執(zhí)法“剛性”不足，有加大了解決此類污染糾紛的難度。
三、我國電磁環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展概況及前景
我國對電磁環(huán)境方面的研究起步較晚。進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代，我國高科技產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，電磁環(huán)境監(jiān)測方面的要求也隨之提高，因此，一批電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)測試中心相繼建立。但是，目前我國對電磁環(huán)境方面的研究大多停留在某一實(shí)際干擾問題的防護(hù)水平上，比較成熟的電磁環(huán)境分析和預(yù)測軟件目前還沒有。由于我國電磁環(huán)境近場測量設(shè)備的研制工作也開展比較晚，目前國產(chǎn)的近場測量儀器及設(shè)備存在屏蔽性能差、靈敏度低、頻帶范圍窄、測量費(fèi)工費(fèi)時(shí)、型號少、精度差等問題。
四、以完善監(jiān)測機(jī)制促進(jìn)監(jiān)測質(zhì)量
1.制定全面及時(shí)的質(zhì)控計(jì)劃。質(zhì)控工作涉及到監(jiān)測工作的每個(gè)工作環(huán)節(jié)，每年年初根據(jù)監(jiān)測站的實(shí)際情況制定出詳細(xì)的質(zhì)控計(jì)劃。這些計(jì)劃包括: 儀器設(shè)備檢定計(jì)劃，儀器運(yùn)檢，儀器核查計(jì)劃，人員培訓(xùn)計(jì)劃，使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)劃，參加能力驗(yàn)證和比對計(jì)劃，質(zhì)控考核計(jì)劃等。質(zhì)控工作單純的對于工作量來說，的確是任務(wù)量的增加，但其作為監(jiān)測工作的流程的不可缺少的組成部分，承擔(dān)著維系監(jiān)測數(shù)據(jù)生命線的保障作用，因此，質(zhì)控工作計(jì)劃是順利完成監(jiān)測任務(wù)的前提和基礎(chǔ)。從事質(zhì)量管理的人員要對監(jiān)測任務(wù)，受控的崗位及受控的工作環(huán)節(jié)了如指掌，才能制定出適合本單位切實(shí)可行的質(zhì)量控制計(jì)劃和質(zhì)控措施，進(jìn)而使質(zhì)控工作順利進(jìn)行。
2.提高質(zhì)量意識，端正管理思維。我國環(huán)境監(jiān)測經(jīng)過實(shí)踐已經(jīng)積累了相對成熟的質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)，各單位在質(zhì)量體系文件指導(dǎo)下，全面提高監(jiān)測人員的質(zhì)量意識，讓管理的理念和意識轉(zhuǎn)化成為每個(gè)監(jiān)測環(huán)節(jié)的自覺行動(dòng)，使質(zhì)量管理的規(guī)范和要求在各個(gè)工作領(lǐng)域得到貫徹落實(shí)。管理者應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持質(zhì)量就是生命的原則，建立健全本單位的質(zhì)量管理體系，把各項(xiàng)管理措施落到實(shí)處，反對形式主義，在從事質(zhì)量檢查和評審工作時(shí)不能走過場，同時(shí)運(yùn)用好常規(guī)的管理措施，如現(xiàn)場空白、密碼平行、加標(biāo)回收、不定期監(jiān)督檢查等；質(zhì)量管理員是質(zhì)量管理工作的中間環(huán)節(jié)，應(yīng)給予一定的權(quán)力，配備相應(yīng)的資源，讓他們在各自的崗位上發(fā)揮其應(yīng)有的質(zhì)量管理效能；正確處理好管理、人員、任務(wù)三者之間的關(guān)系，在人員和任務(wù)發(fā)主沖突時(shí)，質(zhì)量管理措施仍然要執(zhí)行到位，不能由此形成管理時(shí)緊時(shí)松的壞習(xí)慣。
3.進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測的政府行為屬性。因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測是社會公益性事業(yè)，政府應(yīng)該始終掌握能力建設(shè)的主導(dǎo)權(quán)。沒有政府的重視，無法解決能力建設(shè)資金的問題。各級政府應(yīng)將環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè)納入財(cái)政預(yù)算，從組織機(jī)構(gòu)、應(yīng)急專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)、裝備配置、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技進(jìn)步、應(yīng)急信息平臺和應(yīng)急綜合指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)等方面不斷加大投入，盡快形成適應(yīng)新形勢需要的環(huán)境監(jiān)測體系。加強(qiáng)政府行為屬性也意味著要加強(qiáng)強(qiáng)制干預(yù)和管理，從公權(quán)力上的根本上構(gòu)建實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測機(jī)制。
五、結(jié)束語
迄今為止,電磁環(huán)境對人類影響的許多問題仍無定論,而隨無線電技術(shù)的快速發(fā)展,電磁環(huán)境問題變得越來越復(fù)雜,越來越突出,電磁環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要性也日益凸現(xiàn)。因此,有關(guān)電磁環(huán)境監(jiān)測方面的研究具有十分廣闊的前景。值得慶幸的是,提高環(huán)境保護(hù)意識,加強(qiáng)電磁輻射污染的防護(hù)、治理及監(jiān)測,已經(jīng)成為了人們的共識。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐鵬,張建春.電磁輻射污染對人的危害與防護(hù)[J] . 中國個(gè)體防護(hù)裝備,2001 (5) :17 - 20.
【關(guān)鍵詞】MOS方法;多元線性回歸;預(yù)報(bào)因子
1.MOS方法介紹
MOS方法又叫做“模式輸出統(tǒng)計(jì)量”，是一種數(shù)值模式輸出釋用技術(shù)。這種方法能夠有效減少預(yù)報(bào)不確定性,提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。主要方法是：利用數(shù)值預(yù)報(bào)的輸出結(jié)果作為預(yù)報(bào)因子，并與預(yù)報(bào)對象的實(shí)況氣象要素之間建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系，大多利用多元線性回歸建立預(yù)報(bào)方程。預(yù)報(bào)對象與預(yù)報(bào)因子之間的關(guān)系可以表示成如下關(guān)系：
是隨機(jī)誤差。若將式(1)用矩陣表示，則有Y=x?茁+?著。用最小二乘原理估計(jì)?茁，得出回歸系數(shù)。這樣有了回歸系數(shù)以后，我們可以利用數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果代入已建立預(yù)報(bào)方程求出預(yù)報(bào)對象也就是客觀預(yù)報(bào)要素的值。
2.資料選取及技術(shù)方法
2.1常規(guī)觀測站預(yù)報(bào)方程建立
建立MOS方程之前，我們要確定預(yù)報(bào)對象及對歷史資料進(jìn)行選取和劃分。我們對一年進(jìn)行每月劃分，建立每個(gè)月日變要素最高、最低氣溫方程。統(tǒng)計(jì)樣本為2003年～2007年T213歷史資料和實(shí)況資料。在預(yù)報(bào)因子選取上，主要包含各層溫度、相對濕度、風(fēng)等常規(guī)觀測資料，也選取了一些物理意義清楚的診斷量，比如垂直速度、露點(diǎn)差、位溫、假相當(dāng)位溫、濕位渦、螺旋度、K指數(shù)、渦度、散度等物理量。這樣黑龍江省80個(gè)縣級站點(diǎn)每個(gè)站點(diǎn)每月都有兩種產(chǎn)品的預(yù)報(bào)方程。根據(jù)劉還珠等撰寫的國家氣象中心氣象要素的客觀預(yù)報(bào)-MOS系統(tǒng)一文中提及預(yù)報(bào)因子數(shù)量一般控制在6～20個(gè)，這樣有利于提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。我們選預(yù)報(bào)因子時(shí)數(shù)量也控制在這個(gè)范圍內(nèi)。例如哈爾濱站11月份最高氣溫24小時(shí)預(yù)報(bào)方程有6個(gè)預(yù)報(bào)因子；哈爾濱站11月份最低氣溫24小時(shí)預(yù)報(bào)方程中，有6個(gè)預(yù)報(bào)因子。
以哈爾濱站為例在24小時(shí)的最高、最低氣溫預(yù)報(bào)方程中都選取6個(gè)預(yù)報(bào)因子，因子類別上主要還是以大氣低層氣象要素為主，在6個(gè)要素中有2-3個(gè)常規(guī)觀測要素，其余的都為診斷性質(zhì)的物理量。而且在診斷物理量中個(gè)別相關(guān)系數(shù)量級較大有E+2和E+3量級，但大量級預(yù)報(bào)因子數(shù)量不多，對預(yù)報(bào)不會產(chǎn)生影響。如果預(yù)報(bào)因子相關(guān)系數(shù)大量級較多則可能使預(yù)報(bào)結(jié)果異常。
2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)預(yù)報(bào)處理方法
由于黑龍江省現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)站沒有完整歷史資料，及自動(dòng)站質(zhì)量控制不完善，針對現(xiàn)狀，我們采取插值方法將常規(guī)觀測站結(jié)果利用反距離權(quán)重插值到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)。反距離權(quán)重算法為：
為控制點(diǎn)i與點(diǎn)O間的距離；n為在估算中用到的控制點(diǎn)數(shù)目，r為指定的冪數(shù)。這里我們?nèi)點(diǎn)周圍4個(gè)距離最近的點(diǎn)作為控制點(diǎn)，冪數(shù)r取2，這樣式(2)變?yōu)椋?/p>
這里d(i=1,2,3,4)為要計(jì)算的鄉(xiāng)村站點(diǎn)O與周圍最近的4個(gè)已知市縣站點(diǎn)的距離，z(i=1,2,3,4)為周圍最近4個(gè)已知市縣站點(diǎn)的溫度值，Z為通過插值算法得到的鄉(xiāng)村站點(diǎn)溫度值。
通過插值后可以得出850多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)每天0-96小時(shí)最高、最低氣溫預(yù)報(bào)。
3.預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)
主要檢驗(yàn)黑龍江省常規(guī)觀測站點(diǎn)11月份0-96小時(shí)最高、最低氣溫≤2℃準(zhǔn)確率。MOS方法預(yù)報(bào)北部地市最低氣溫準(zhǔn)確率偏低，主要集中在40-60%之間。其他地市平均準(zhǔn)確率在60%以上。0-24小時(shí)和24-48小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率比其他兩個(gè)時(shí)次要高。個(gè)別站點(diǎn)前兩個(gè)時(shí)次準(zhǔn)確率可以達(dá)到80%以上。通過與主觀預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率對比可以發(fā)現(xiàn)，MOS方法在最低氣溫預(yù)報(bào)上可信度比較高。平均準(zhǔn)確率基本與主觀預(yù)報(bào)平均值持平，個(gè)別時(shí)次預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率高于主觀預(yù)報(bào)?？傮w看MOS預(yù)報(bào)最低氣溫對主觀預(yù)報(bào)有較好指導(dǎo)意義，總體預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率好于地市主觀預(yù)報(bào)。在最高氣溫預(yù)報(bào)上MOS預(yù)報(bào)低于主觀預(yù)報(bào)，尤其在后兩個(gè)時(shí)次的預(yù)報(bào)上平均準(zhǔn)確率低于50%，預(yù)報(bào)效果不理想。前兩個(gè)時(shí)次預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率也低于客觀預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率維持在60%-70%之間。
4.小結(jié)
總體上講MOS方法是一種較為成熟的技術(shù)。預(yù)報(bào)方程的建立直接影響到預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，在挑選預(yù)報(bào)因子過程中還要仔細(xì)對每個(gè)站點(diǎn)的因子進(jìn)行篩選，找出適合本地區(qū)的預(yù)報(bào)因子作為預(yù)報(bào)方程系數(shù)。在對強(qiáng)降溫個(gè)例分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)降溫幅度越大且時(shí)間越短，MOS方法有明顯的滯后性，準(zhǔn)確率迅速下降。主要原因在于MOS方法是統(tǒng)計(jì)方法，它對劇烈變化的天氣沒有預(yù)報(bào)能力。從預(yù)報(bào)檢驗(yàn)綜合分析得出，黑龍江省北部地區(qū)處在山區(qū)地形復(fù)雜，預(yù)報(bào)因子選取上沒有真實(shí)反映當(dāng)?shù)靥鞖庾兓攸c(diǎn)，從而導(dǎo)致預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率偏低，要提高該地區(qū)準(zhǔn)確率，光靠單一統(tǒng)計(jì)方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該采用集合預(yù)報(bào)的方法對溫度進(jìn)行訂正，可以取得較好預(yù)報(bào)效果?，F(xiàn)有數(shù)值預(yù)報(bào)精度也限制了MOS方法，隨著高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào)的出現(xiàn)，MOS方法的準(zhǔn)確率可以進(jìn)一步得到提升。選取更多的樣本資料，做更細(xì)致的天氣劃分，也可以提高M(jìn)OS方法的準(zhǔn)確率。
【參考文獻(xiàn)】
［1］劉還珠等.國家氣象中心氣象要素的客觀預(yù)報(bào).應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2004,4,15(2).
1.常見電磁輻射污染
1.1電磁輻射污染的種類
電磁輻射環(huán)境污染源根據(jù)電磁波的頻率范圍，劃分為工頻（50/60Hz）、射頻（又稱高頻103-106Hz）與微波（>106Hz）三個(gè)波段。電磁輻射是一種以電磁波形式傳播的能量流，具有“波?！倍笮?，環(huán)境科學(xué)把高于12電子伏特的電磁波輻射稱為電離輻射（放射性），如：x射線和丫射線等；而低于12電子伏特的電磁波輻射稱為電磁輻射。從環(huán)境管理和研究角度看，城市環(huán)境中的電磁輻射環(huán)境污染源主要分為：
1.1.1廣播電視發(fā)射設(shè)備
輻射特征為大功率定時(shí)全向發(fā)射。廣播包括：短波廣播、調(diào)頻廣播。電視廣播包括：米波電視、分米波電視。我國電視和調(diào)頻廣播的頻率范圍是：48.5MHz-960MHz，屬于超短波與分米波頻段。
1.1.2通信、雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備
通信包括短波、微波發(fā)射臺（含通信和探測）、地面衛(wèi)星發(fā)射站、移動(dòng)通信基站、尋呼通信基站。在城市無線電通信網(wǎng)中，由于移動(dòng)通信基站增加速度快、分布密集，隨處可見，它已成為城市電磁環(huán)境的主要污染源之一。
1.1.3工業(yè)、醫(yī)用高頻設(shè)備
這類設(shè)備把電能轉(zhuǎn)換為熱能加以利用，但總有伴生電磁輻射產(chǎn)生并泄漏出去，引起工作場所及環(huán)境污染。醫(yī)療用電磁輻射設(shè)備：主要為高頻理療機(jī)、紫外線理療機(jī)、高頻透熱機(jī)、高頻燒灼器、微波針灸設(shè)備等。
1.1.4交通系統(tǒng)電磁輻射干擾
交通系統(tǒng)電磁輻射設(shè)備有輕軌和電力牽引車輛，包含有軌電車和無軌電車。
1.1.5電力系統(tǒng)電磁輻射
高壓電力系統(tǒng)包括高壓架空輸電線、高壓地下電纜和變電站。
1.2電磁輻射污染危害
電磁輻射的危害有兩個(gè)方面：一是對人體和生物的危害；二是對電器設(shè)備的影響。
1.2.1對人體和生物的危害
電磁輻射對人體和生物的危害，多年來國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)作為課題進(jìn)行了大量研究和實(shí)驗(yàn)，得出了具體結(jié)論，主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。
1.2.2對電器設(shè)備的影響
電磁輻射對電器設(shè)備來說是一種干擾，如果電磁輻射的頻率與擾設(shè)備的頻率相差不大時(shí)，干擾的程度就逾嚴(yán)重?？偟膩碚f電磁輻射可以使測量儀器性能變低；可以使電子開關(guān)或繼電器工作失常；可以使無線電接收設(shè)備出現(xiàn)噪聲，如電視機(jī)圖像聲音變差，收音機(jī)信號不好等；可以干擾黨政軍機(jī)關(guān)的無線電設(shè)備；可使病人心臟起博器停止工作，等等。
2.高壓電電磁輻射特性及其危害
2.1高壓電電磁輻射的三種特性
2.1.1磁場特性
磁場強(qiáng)度的大小與電流大小有關(guān)，與電壓無關(guān)；50Hz或60Hz的磁場能很容易穿透大多數(shù)物體（建筑物或人），且不受這些物體的干擾。從理論上講，由于三相交流輸電線中各相電流的有效值相等，相位互差120，所以在距輸電線較遠(yuǎn)外產(chǎn)生的磁場相互抵消，近似為零。所以我們平時(shí)一般重點(diǎn)研究電場。
2.1.2電場特性
載流輸電線在周圍空間產(chǎn)生電場，有如下特性：電場強(qiáng)度與輸電線相對于大地的電壓成正比；場中的導(dǎo)電物體（建筑物、樹林等）會使電場嚴(yán)重畸變，從而產(chǎn)生一定的屏蔽。
2.1.3電暈特性
當(dāng)導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度超過空氣擊穿強(qiáng)度時(shí)，就產(chǎn)生電暈放電。這時(shí)，導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度一般達(dá)到 30kV/ln以上，只有高壓輸電線路導(dǎo)線表面才有如此巨大的電場強(qiáng)度，因此，電暈放電多發(fā)生在高壓輸電線路上。
2.2離壓電電磁輻射對人體的危害
電磁輻射是指以電磁波形式通過空間傳播的能量流，且限于非電離輻射。電力系統(tǒng)的高壓輸變電中產(chǎn)生電磁輻射，電磁輻射主要是指高壓輸電線路和變電站的高壓電力設(shè)備所產(chǎn)生的輻射。
2.3高壓電電磁輻射對通信線路產(chǎn)生千擾
電磁輻射對電子設(shè)備的干擾：大量的研究表明，電磁輻射會造成廣播與電視不能收聽、收看，自動(dòng)控制信號失誤，電子儀器儀表失靈，飛機(jī)指示信號失誤或空中指揮信號受到干擾，干擾醫(yī)院的醫(yī)療器械或病人的心臟起搏器等，從而帶來大量的經(jīng)濟(jì)損失。
2.4高壓線路電暈可聽噪聲
通常情況下，高壓架空電力線路和變電站無線電噪聲的產(chǎn)生有三類根源分別是：在導(dǎo)線及其金屬表面處空氣中的電暈放電，絕緣子承受高電位梯度區(qū)域中放電并產(chǎn)生火花，連接松動(dòng)或接觸不良產(chǎn)生的間隙火花放電。
3.高壓電電磁輻射污染的防護(hù)措施
綜合前面高壓電輸變電電磁輻射的原理及特性和高壓電輸變電電磁輻射的危害，可以從四個(gè)方面來采取防治措施：加強(qiáng)對電磁輻射環(huán)境管理；對人體健康危害的的減緩措施：對通信線路干擾的消除措施；對電暈放電引起的干擾消除措施。
3.1加強(qiáng)對電磁輻射環(huán)境管理
我國的電磁輻射環(huán)境管理起步較晚。但從1988年以來，先后己了《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等25項(xiàng)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，了《輻射環(huán)境保護(hù)導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》等3項(xiàng)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，了《微波輻射生活區(qū)安全限值》等2項(xiàng)中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
3.2對人體健康危害的減緩措施
避免電磁輻射對人體的影響，線路盡可能遠(yuǎn)離或避開居民區(qū)、環(huán)境敏感區(qū)。在線路設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按規(guī)程執(zhí)行，適當(dāng)選用塔型、塔高，以盡量減少路徑走廊寬度及降低線路走廊下的電磁場強(qiáng)度。提高導(dǎo)線對地的高度，雙回路導(dǎo)線逆相布置，高低壓導(dǎo)線分層架設(shè)等措施，會獲得降低地面強(qiáng)度的效果。在運(yùn)行中對工作人員采取局部屏蔽與限制工作時(shí)間等防護(hù)措施，以減少電磁輻射對人體的影響。作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強(qiáng)度超過國標(biāo)限值或者作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強(qiáng)度未超過國標(biāo)限值，但與此限值比較接近，而作業(yè)人員又需要長時(shí)間在此環(huán)境工作時(shí)，都應(yīng)考慮采用輻射防護(hù)用品。選用個(gè)體防護(hù)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)首先確定電磁輻射的衰減度，然后，參照各種產(chǎn)品說明中對電磁波的衰減參數(shù)，確定使用何種形式的防護(hù)用品。降低電磁輻射方面的個(gè)體防護(hù)用品主要包括防護(hù)服裝、防護(hù)眼鏡及輻射防護(hù)屏。
3.3對通信線路干擾的消除措施
對通信線路的影響有靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩方面。輸電線路正常運(yùn)行時(shí)，在鄰近的與其平行的通信線路產(chǎn)生感應(yīng)電荷。感應(yīng)電荷與輸電電壓成正比，還與通信線路與輸電線路的距離及相互位置有關(guān)。當(dāng)通信線上的感應(yīng)電壓超過弱電設(shè)備絕緣的擊穿電壓時(shí)，就可能損害設(shè)備和人身安全。為了避免通信信號線遭受電磁危險(xiǎn)及干擾影響，一般采?。簩⒂杏绊懙耐ㄐ判盘柧€或輸電線改為電纜，輸電線進(jìn)行良好的換位，裝設(shè)放電管、屏蔽線或中和變壓器。 （下轉(zhuǎn)第5頁）
（上接第68頁）3.4對電.放電引起的干擾消除措施
電壓越高，電暈放電就越強(qiáng)；導(dǎo)線直徑越大，電暈放電就越弱；導(dǎo)線表面光潔度越高，放電也就越弱。輸電線對無線電與電視的干擾主要是指電暈放電引起的干擾。一般在大于500m處，干擾電場可以忽略不計(jì)。無線電雜音的強(qiáng)度受天氣影響較大，一般只在惡劣的天氣條件下電網(wǎng)才會對距它很近且信號很弱的無線電與電視產(chǎn)生干擾。為了避免架空電力線對通訊線的干擾，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從導(dǎo)線選擇和連接等方面考慮，無論是單導(dǎo)線還是分裂導(dǎo)線，均應(yīng)使導(dǎo)線半徑或等值半徑等于或大于引起電暈的半徑。
【參考文獻(xiàn)】
目前還沒有哪項(xiàng)研究報(bào)告曾經(jīng)論證，仙人掌吸收輻射線的能力比其他植物優(yōu)異。因此，“在電腦旁擺一盆仙人掌以便吸收輻射，減少對身體的傷害”，完全是推斷出來的，并沒有科學(xué)依據(jù)。
雖然電腦前擺一盆仙人掌不能抵擋輻射線，但綠油油的色彩能夠舒緩眼睛的疲勞，讓精神放松，對整天費(fèi)眼又勞神的電腦族而言，倒不失為“養(yǎng)眼”的好辦法。與擺放綠色植物相比，喝點(diǎn)綠茶才是抵擋電腦輻射更為簡便易行的竅門。
美國夏威夷大學(xué)曾有研究顯示，多喝綠茶在預(yù)防輻射上有重要作用。茶葉中含有較多的脂多糖，可以改善機(jī)體造血功能。人體注入脂多糖后，在短時(shí)間內(nèi)即可增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫力，從而有效地阻止放射性物質(zhì)侵入身體，對造血功能有著顯著的保護(hù)作用?？梢姡拖扇苏葡啾?，綠茶才是防電腦輻射的“高手”。另外，綠豆湯中含有幫助排泄體內(nèi)毒素、加速新陳代謝的物質(zhì)，也可有效抵抗各種形式的輻射污染。
需要注意的是，由于電磁輻射具有“累積效應(yīng)”，在電腦前端坐時(shí)間不可太長，應(yīng)經(jīng)常走動(dòng)，這樣會對健康有利。
最便宜、最好的空氣清新劑是橘子
很多人覺得只要一用空氣清新劑，家里的空氣就干凈了，其實(shí)不然?？諝馇逍聞┐蠖嗍腔瘜W(xué)合成制劑，并不能凈化空氣，它只是通過散發(fā)香氣混淆人的嗅覺來“淡化”異味，并不能清除有異味的氣體。還有一些空氣清新劑，因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量低劣，本身還會成為空氣污染源。如果清新劑含有雜質(zhì)成分(如甲醇等)，散發(fā)到空氣中對人體健康的危害更大，會引起人呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)中毒和急性不良反應(yīng)，產(chǎn)生頭痛、頭暈、喉頭發(fā)癢、眼睛刺痛等。而一些衛(wèi)生香或熏香點(diǎn)燃后所產(chǎn)生的煙霧微粒也會造成家里空氣的二次污染。
1研究現(xiàn)狀
1.1空間輻射環(huán)境及模型空間輻射環(huán)境主要包括星體俘獲輻射環(huán)境、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線以及人工輻射環(huán)境等。其中，星體俘獲輻射環(huán)境包括地球輻射帶、木星輻射帶、土星輻射帶等。空間輻射環(huán)境受太陽活動(dòng)的調(diào)制明顯，太陽活動(dòng)峰年對空間輻射環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為太陽質(zhì)子事件增多和太陽電磁輻射增強(qiáng)等。經(jīng)過多年的發(fā)展，以美國NASA為代表的航天大國或機(jī)構(gòu)建立了一系列空間輻射環(huán)境模型，極大地推動(dòng)了空間輻射環(huán)境工程的發(fā)展。地球輻射帶質(zhì)子輻射環(huán)境模型主要有NASA開發(fā)的AP系列模型[3]、CRRESPRO質(zhì)子模型[4]、基于SAMPEX/PET數(shù)據(jù)開發(fā)的低緯度太陽平靜期質(zhì)子模型[5]等；電子輻射環(huán)境模型則包括AE系列模型[6]、CRRESELE電子模型[7]、由Vampola改進(jìn)的AE-8min升級版模型[8]和IGE-2006/POLE電子模型[9-11]。此外，ESA開發(fā)的AE和AP模型[12]、俄羅斯的輻射帶模型SINP電子質(zhì)子模型（1991版）[13]和LOWALT電子模型[14]等。目前，廣泛使用的地球輻射帶模型為AE8和AP8模型。但由于AE8、AP8模型的最新探測數(shù)據(jù)已超過40年，且未覆蓋低能區(qū)域，加上模型本身存在較大不確定性，因此，以NASA為代表的航天機(jī)構(gòu)正在開發(fā)下一代空間輻射環(huán)境模型AE9、AP9[15]，目前可應(yīng)用于科學(xué)研究，但還沒有用于工程設(shè)計(jì)。模型將在以下兩方面進(jìn)行改進(jìn)：擴(kuò)展能量覆蓋范圍（包括熱等離子體、相對論電子和高能質(zhì)子等）和空間覆蓋范圍；給出由于儀器的不確定性和空間天氣波動(dòng)帶來的模型不確定度（如AE9電子模型給出了不同置信度下的能譜變化曲線）。太陽宇宙射線是太陽耀斑爆發(fā)期間發(fā)射的大量高能質(zhì)子、電子、重核離子流，其中質(zhì)子占絕大部分，因此又被稱為太陽質(zhì)子事件。用于太陽宇宙射線的統(tǒng)計(jì)模型主要有3個(gè)，分別是King模型[16]、JPL模型系列[17]和ESP模型[18]，其中：King模型可用于預(yù)示任務(wù)周期內(nèi)太陽質(zhì)子注量；JPL模型系列有JPL85和JPL91模型，目前常用的是JPL91模型，被推薦用于任務(wù)規(guī)劃；ESP模型可用于總劑量和最劣事件劑量的預(yù)測。此外，常用的還有October89模型。銀河宇宙射線是來自太陽系以外的帶電粒子，是由能量很高、通量很低的帶電粒子組成，其中質(zhì)子成分占85%，α粒子成分占14%，重離子成分占1%。銀河宇宙射線模型主要包括Badhwar-O’Neill模型[19]、CREME86/CREME96模型[20]和Nymmik模型[21]等。國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會針對太陽宇宙射線和銀河宇宙射線分別給出了ISO-15391[22]和ISO-15390[23]國際標(biāo)準(zhǔn)，對太陽宇宙射線和銀河宇宙射線的成分、能量、通量等進(jìn)行了詳細(xì)的描述。在深空輻射環(huán)境及模型方面，目前，國際上主要對月球、火星、木星和土星等的輻射環(huán)境進(jìn)行了研究，并建立了相關(guān)的模型。尤其是木星和土星，由于它們具有強(qiáng)磁場，因而有自己的輻射帶。其中，對木星輻射環(huán)境研究得最多，獲得的空間探測數(shù)據(jù)也最多，木星質(zhì)子模型主要為D&G83模型和Salammbo模型，電子模型主要包括D&G83模型、GIRE模型和Salammbo模型[24]，此外，還有JOSE模型（包含電子、質(zhì)子、碳、氧、硫等）[25]、IEM星際電子模型[26]、HIC重離子模型[27]等。太陽電磁輻射環(huán)境及其模型主要采用美國NASA的數(shù)據(jù)和世界氣象組織（WHO）的數(shù)據(jù)，其中太陽常數(shù)分別取(1353±21)W/m2和1368W/m2，多數(shù)文獻(xiàn)上采用1367W/m2。目前雖然建立了一系列空間輻射環(huán)境模型并應(yīng)用于科研和型號研制任務(wù)中，但就空間輻射帶模型而言主要為長期的靜態(tài)環(huán)境模型，也沒有考慮各向異性對航天器的影響，模型的不確定性相對較大。
1.2空間輻射環(huán)境效應(yīng)及機(jī)理空間輻射環(huán)境將對材料和器件帶來嚴(yán)重的輻射損傷效應(yīng)（見圖1）。輻射損傷效應(yīng)根據(jù)其類型可以分為單粒子效應(yīng)（SEE）、電離總劑量效應(yīng)（TID）、位移損傷效應(yīng)（DD）（又稱為非電離總劑量效應(yīng)，TNID）、充放電效應(yīng)、輻射生物學(xué)效應(yīng)、輻射誘導(dǎo)傳感器背景噪聲效應(yīng)等。其中，單粒子效應(yīng)比較復(fù)雜，按照損傷程度又可以分為：1）破壞性效應(yīng)。如單粒子鎖定（SEL）、單粒子快速反向（SESB）、單粒子絕緣擊穿（SEDR）、單粒子?xùn)艙舸⊿EGR）和單粒子燒毀（SEB）；2）非破壞性效應(yīng)。如單粒子暫態(tài)（SET）、單粒子擾動(dòng)（SED）、單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）、多位翻轉(zhuǎn)（MCU）、單粒子多位翻轉(zhuǎn)（SMU）和單粒子功能中斷（SEFI）。輻射損傷效應(yīng)根據(jù)影響時(shí)間不同，可以分為長期效應(yīng)和瞬態(tài)效應(yīng)。長期效應(yīng)是指造成材料或器件性能的長期改變或退化，瞬態(tài)效應(yīng)是指材料或器件所發(fā)生的性能改變或退化在短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)。根據(jù)損傷模式可分為電離損傷和位移損傷。電離損傷的長期效應(yīng)主要包括電荷激活、電荷傳輸、價(jià)鍵變化及分解等；電離損傷的瞬態(tài)效應(yīng)包括光電流導(dǎo)致的終端瞬態(tài)電壓變化、雙穩(wěn)電路鎖定等。位移損傷的長期效應(yīng)包括缺陷密度增加、載流子壽命降低、載流子密度降低等；位移損傷的瞬態(tài)效應(yīng)包括少數(shù)載流子壽命的快速退火等，見圖2。世界各國已經(jīng)充分認(rèn)識到空間輻射損傷對航天器在軌安全的影響，并開展了大量的研究工作，總體而言還有以下不足：1）開展了大量的空間輻射效應(yīng)試驗(yàn)研究，而空間輻射損傷機(jī)理研究相對較少，有些輻射效應(yīng)機(jī)制仍不清楚。2）空間輻射效應(yīng)數(shù)據(jù)缺乏，一些關(guān)鍵器件或材料的空間輻射效應(yīng)有待評估，例如高性能、高集成度的電子器件單粒子效應(yīng)或者CCD等光電器件的位移損傷效應(yīng)等。3）多種輻射環(huán)境因素的協(xié)同效應(yīng)或者輻射環(huán)境與其他環(huán)境要素的協(xié)同效應(yīng)有待研究。
1.3空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國際化標(biāo)準(zhǔn)組織和航天大國紛紛制定了一系列國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)本領(lǐng)域或本國家的航天活動(dòng)。半個(gè)多世紀(jì)以來的航天實(shí)踐活動(dòng)表明，空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（或規(guī)范）已經(jīng)在航天器設(shè)計(jì)和運(yùn)行中發(fā)揮了重要的作用。關(guān)于空間輻射環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，有ISO標(biāo)準(zhǔn)（如ISO15391、ISO15390、ISO21348等），美國軍用標(biāo)準(zhǔn)如MIL-STD-1890，歐洲標(biāo)準(zhǔn)ECSS-E-10-04C等。關(guān)于空間輻射效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，有如ECSS-E-ST-10-12C等[31]綜合性標(biāo)準(zhǔn)，ECSS-Q-ST-70-06C[32]和ASTM-E-512[33]等材料性能退化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，MIL-STD-750[34]和ESCC25100[35]等單粒子效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，MIL-STD-883[36]、ASTMF1892-06[37]和ESCC22900[38]等總劑量效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，ESCC23800[39]、ECSS-E-20-06[40]、NASATP-2361[41]等表面充放電效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，NASA-HDBK-4002A[42]內(nèi)帶電效應(yīng)試驗(yàn)規(guī)范，ISO23038[43]、ASTME1854-2007[44]和JPLpublication96-9[45]等位移損傷效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。我國在空間輻射環(huán)境及效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方面也開展了大量工作，正逐步建立和完善以GJB/Z24—1991[46]、GJB2502[47]、GJB6777—2009[48]、GJB7242—2011[49]、GJB762.2—1989[50]等為代表的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，和以QJ10005—2008[51]、QJ10004—2008[52]等為代表的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在單粒子效應(yīng)和總劑量效應(yīng)領(lǐng)域，而表面充放電效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)和位移損傷效應(yīng)等標(biāo)準(zhǔn)仍然匱乏。
1.4空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法航天器材料及器件的在軌性能退化情況可通過飛行試驗(yàn)和地面模擬試驗(yàn)來獲得。其中，地面模擬試驗(yàn)由于具有周期短、花費(fèi)少、方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用來評估航天器敏感材料及器件的空間環(huán)境適應(yīng)性?？臻g輻射環(huán)境及效應(yīng)比較復(fù)雜，地面模擬很難再現(xiàn)真實(shí)的空間環(huán)境，主要原因包括以下幾個(gè)方面：一是空間帶電粒子輻射是連續(xù)能譜分布，帶電粒子涵蓋了從幾個(gè)eV到GeV的范圍，地面模擬很難實(shí)現(xiàn)多能量帶電粒子的同時(shí)模擬；二是高能帶電粒子地面模擬難度較高，尤其是對電子元器件的高能帶電粒子效應(yīng)模擬；三是航天器在軌壽命長，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，地面模擬試驗(yàn)通常很難實(shí)現(xiàn)全壽命周期的環(huán)境或效應(yīng)的模擬。因此，針對航天器敏感材料與器件，通常采用地面加速試驗(yàn)和效應(yīng)等效相結(jié)合的方法，開展航天器空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的地面模擬試驗(yàn)[2]。在航天器材料空間輻射環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方面主要采用劑量-深度分布法、等效能譜法和金屬薄膜散射法等。在航天器電子元器件模擬方面，主要是采用一種或幾種輻射源，利用效應(yīng)等效原理來開展模擬。單粒子效應(yīng)是利用重離子、質(zhì)子、脈沖激光等作為模擬源，采用敏感度-LET值響應(yīng)曲線的方法，總劑量效應(yīng)采用輻射損傷等效法，位移損傷效應(yīng)采用等效注量法、位移損傷劑量法、勞申巴赫法等[53-55]，表面充放電效應(yīng)采用正向電位梯度法或反向電位梯度法，內(nèi)帶電效應(yīng)采用高能電子注入法，紫外輻射效應(yīng)采用曝輻量等效法或能量等效法[2]。雖然世界各國在空間輻射環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)方法方面做了大量的工作，但在有些方面仍有相當(dāng)大的差距，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）在材料性能退化評價(jià)方面，目前采用最多的是劑量-深度分布方法，而效應(yīng)等效的能譜等效法和金屬薄膜散射法的有效性有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，加速因子對材料性能的退化影響有待進(jìn)一步研究。2）在紫外輻射材料性能退化方面，目前世界各國開展的近紫外輻射效應(yīng)較多，而真空紫外輻射效應(yīng)研究相對較少，尤其是對10～115nm波段的影響，由于地面模擬手段比較復(fù)雜而開展得較少；此外，溫度和加速因子等參數(shù)的影響有待進(jìn)一步探討。3）單粒子效應(yīng)試驗(yàn)通常采用重離子和锎源開展，而利用質(zhì)子和脈沖激光等輻射源開展單粒子效應(yīng)的試驗(yàn)方法有待進(jìn)一步研究。4）電子元器件總劑量效應(yīng)試驗(yàn)通常利用鈷源開展，而高能帶電粒子、X射線等總劑量效應(yīng)試驗(yàn)方法有待進(jìn)一步研究。5）空間多因素環(huán)境協(xié)同效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)開展較少，其協(xié)同機(jī)理和協(xié)同效應(yīng)模擬方法有待進(jìn)一步研究。
1.5空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備目前主要從環(huán)境模擬和效應(yīng)等效模擬兩個(gè)角度研制了一系列地面模擬試驗(yàn)設(shè)備。在太陽電磁輻射環(huán)境模擬方面，主要是以紫外輻射環(huán)境為代表的地面模擬試驗(yàn)設(shè)備，相應(yīng)的紫外源主要包括氙燈、汞氙燈、氘燈、射流式氣體噴射源等。在帶電粒子和中子等輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬方面，由于空間粒子的復(fù)雜性，地面試驗(yàn)主要采用效應(yīng)等效模擬的方式，利用地面加速器或者輻射源來開展地面模擬試驗(yàn)。單粒子效應(yīng)主要通過重離子加速器、锎源或者脈沖激光作為模擬源，其中重離子加速器又可以分為串列靜電加速器和回旋加速器。電子元器件的總劑量效應(yīng)模擬試驗(yàn)設(shè)備主要使用60Coγ射線源，材料方面的總劑量效應(yīng)模擬試驗(yàn)一般用電子加速器和質(zhì)子加速器進(jìn)行。表面充放電效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備主要采用低能電子束作為模擬源，而內(nèi)帶電效應(yīng)地面模擬則主要采用中高能電子束來模擬。我國空間輻射環(huán)境與效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備采用的模擬方式與國外基本相似，但存在以下不足：第一，已有空間輻射效應(yīng)地面模擬設(shè)備的性能指標(biāo)落后，模擬試驗(yàn)水平較低；第二，新的模擬試驗(yàn)由于缺少設(shè)備不能開展；第三，加速器終端用于模擬試驗(yàn)的配套設(shè)備不具備或不完善。目前，航天大國建立了相對完整的空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備體系，體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：1）材料級空間輻射效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備向多因素綜合環(huán)境方向發(fā)展，如SEMIRAMIS總劑量綜合模擬試驗(yàn)設(shè)備同時(shí)具備電子、質(zhì)子、紫外、真空、溫度等環(huán)境要素，見圖3[2]；2）器件級輻射環(huán)境效應(yīng)通常采用高能加速器開展地面模擬試驗(yàn)，尤其是單粒子效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)、總劑量效應(yīng)等；3）部分實(shí)現(xiàn)了性能的原位測試。但在設(shè)備指標(biāo)上有待進(jìn)一步改進(jìn)，主要表現(xiàn)：帶電粒子能量仍然較低，不能有效開展地面模擬試驗(yàn)；性能原位測試手段缺乏；微觀原位測試和監(jiān)測手段較少。由于空間輻射環(huán)境與效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備建設(shè)投資大、周期長，試驗(yàn)技術(shù)本身涉及的關(guān)鍵技術(shù)需要突破，因此地面模擬試驗(yàn)設(shè)備的建設(shè)應(yīng)該有相當(dāng)?shù)念A(yù)見性和前瞻性，要充分預(yù)計(jì)若干年以后的模擬試驗(yàn)需求。
1.6空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)利用航天器進(jìn)行的空間科學(xué)試驗(yàn)，基本上可以分為密封艙內(nèi)試驗(yàn)，非密封艙內(nèi)試驗(yàn)和艙外（暴露）試驗(yàn)3大類。暴露試驗(yàn)是指把試驗(yàn)裝置或被試樣品（材料、元器件或設(shè)備）放置于航天器的桁架或外表面，使之直接暴露于空間環(huán)境之中所進(jìn)行的各種試驗(yàn)。與密封艙和非密封艙內(nèi)試驗(yàn)相比，具有空間環(huán)境更加真實(shí)、性能研究更加準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。航天大國非常重視空間飛行試驗(yàn)，針對空間輻射環(huán)境下的航天器敏感材料、電子元器件的性能退化規(guī)律開展了大量的空間飛行試驗(yàn)研究。一方面是為了獲得航天器材料與電子元器件在軌的真實(shí)環(huán)境效應(yīng)數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)地面設(shè)計(jì)；另一方面，也對航天器材料與電子元器件的地面模擬試驗(yàn)進(jìn)行比較，為地面模擬試驗(yàn)方法與設(shè)備改進(jìn)提供參考。從20世紀(jì)70年代開始，美國利用STS-5回收了已進(jìn)行材料空間暴露試驗(yàn)的返回式衛(wèi)星，各航天大國開展了大量的空間暴露試驗(yàn)。從空間環(huán)境特性監(jiān)測平臺LDEF到國際空間站上搭載平臺，國外先后發(fā)射了20多種監(jiān)測平臺，主要分為三類：一是以LDEF[56]和MISSE為代表的材料空間暴露平臺，主要研究空間環(huán)境對材料的影響，通過暴露平臺研究空間環(huán)境對材料的累積效應(yīng)；二是以MEDET為代表的在軌環(huán)境因素監(jiān)測平臺，主要是對空間環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測；三是以O(shè)PM[57]為代表的在軌空間環(huán)境效應(yīng)綜合監(jiān)測平臺，可同時(shí)研究空間環(huán)境及其對材料的環(huán)境效應(yīng)，見圖4。OPM的核心設(shè)備為反射計(jì)、真空紫外分光光度計(jì)、總積分散射計(jì)（TIS）、分子污染監(jiān)測器、原子氧監(jiān)測器、輻射監(jiān)測器等。不但可以實(shí)現(xiàn)對材料性能（光學(xué)透射率、吸收率、反射率、熱發(fā)射率）的真空環(huán)境下原位測試，同時(shí)也可以探測空間環(huán)境，如原子氧、分子污染、太陽輻射等。單粒子效應(yīng)主要通過衛(wèi)星（如CRRES衛(wèi)星）在軌飛行數(shù)據(jù)而獲得。美國和歐洲、俄羅斯等國家合作開展了總劑量效應(yīng)在軌飛行試驗(yàn)，先后進(jìn)行了多次大型的長時(shí)間空間環(huán)境暴露下材料性能退化試驗(yàn)。主要有長期實(shí)驗(yàn)暴露裝置（LDEF）、光學(xué)性能監(jiān)測器（OPM）、“和平號”空間站環(huán)境效應(yīng)載荷（MEEP）和國際空間站材料試驗(yàn)（MISSE）[59]。表面充放電飛行試驗(yàn)包括SAMPIE[60]、PIX-Ⅰ、PIX-Ⅱ[62]、SFU、IPRE、科學(xué)探測衛(wèi)星P78-2（SCATHA）[63]等。內(nèi)帶電效應(yīng)飛行試驗(yàn)典型代表如集約環(huán)境異常傳感器（CEASE）[64]等。太陽電池飛行試驗(yàn)包括Hipparcos衛(wèi)星[65]、ETS-V衛(wèi)星和MDS-1衛(wèi)星[67]等。我國自1971年3月發(fā)射“實(shí)踐一號”科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星開始空間輻射環(huán)境天基探測以來，以搭載方式或通過專門的探測衛(wèi)星開展了空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的飛行試驗(yàn)。在40多年的時(shí)間內(nèi)，先后發(fā)射了用于空間環(huán)境探測的專業(yè)衛(wèi)星和搭載星船30余顆（艘），包括“東方紅二號”衛(wèi)星、“風(fēng)云”系列衛(wèi)星、“資源”系列衛(wèi)星、“神舟”系列飛船、“北斗”衛(wèi)星、“遙感”系列衛(wèi)星以及“嫦娥”系列衛(wèi)星等搭載多種空間輻射環(huán)境探測儀器。目前開展的天基空間輻射環(huán)境及效應(yīng)探測主要包括高能帶電粒子、低能帶電粒子、太陽X射線、單粒子效應(yīng)、衛(wèi)星表面充電、輻射劑量等。尤其是“實(shí)踐”系列衛(wèi)星和“神舟”飛船的探測，促進(jìn)了對空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的了解，獲得了寶貴的數(shù)據(jù)。目前，世界各國開展空間輻射環(huán)境及效應(yīng)飛行試驗(yàn)呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：1）專用試驗(yàn)衛(wèi)星和衛(wèi)星搭載相結(jié)合；2）環(huán)境探測通常采用專業(yè)探測器，效應(yīng)探測通常用航天器飛行數(shù)據(jù)來分析；3）飛行試驗(yàn)平臺向著環(huán)境探測與效應(yīng)探測一體化方向發(fā)展。
1.7空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬數(shù)值模擬方法則是飛行試驗(yàn)和地面模擬試驗(yàn)的有效補(bǔ)充，既可以對航天器遭遇的空間輻射環(huán)境及航天器內(nèi)部的輻射環(huán)境進(jìn)行預(yù)示，也可以對航天器材料與器件的性能退化進(jìn)行預(yù)示?？臻g輻射環(huán)境的模擬采用直接建立環(huán)境模型的方法，而經(jīng)過材料等屏蔽后的環(huán)境則采用蒙特卡羅方法或確定性方法來數(shù)值模擬。根據(jù)蒙特卡羅方法設(shè)計(jì)的程序很多，如GEANT、EGS4、MCNP、ITS、FLUCK、ETRAN等程序。空間輻射效應(yīng)數(shù)值模擬軟件主要由歐美航天大國開發(fā)設(shè)計(jì)，分為綜合性仿真軟件和專用軟件，其中：綜合性數(shù)值模擬軟件如SpaceRadiation，SYSTEMA、SPENVIS、FASTRAD等；專用軟件主要針對不同的效應(yīng)開發(fā)，如總劑量分析軟件ITS、SRIM等，表面充放電軟件NASCAP、NASCAP-2K、SPIS、MUSCAT、SENSIT等，內(nèi)帶電效應(yīng)軟件DICTAT、ESADDC、NUMIT、ATICS等，位移損傷軟件SAVANT、SCREAM等。下面對空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值仿真的幾款典型軟件進(jìn)行簡要介紹。SpaceRadiation軟件[68]的主要功能在于空間環(huán)境參數(shù)及空間輻射效應(yīng)的計(jì)算，可以模擬分析航天器在范•艾倫輻射帶、太陽耀斑、銀河宇宙射線、中子、人工輻射等環(huán)境下的輻射損傷效應(yīng)，用于對單粒子翻轉(zhuǎn)、總劑量、位移損傷、生物學(xué)等效劑量和太陽電池?fù)p傷進(jìn)行預(yù)示。SYSTEMA軟件包括Dosrad、Earthrad、Matcharge、Perturbation、Plume、Thermica、Outgassing、Atomox等分析模塊，可以用來對空間輻射環(huán)境、航天器艙內(nèi)的輻射劑量、太陽電池輻射損傷等進(jìn)行模擬預(yù)示。FASTRAD是用于航天器三維輻射分析與防護(hù)設(shè)計(jì)的CAD軟件，可用于分析各種類型的元器件、面板、設(shè)備和衛(wèi)星內(nèi)任意一點(diǎn)的輻射劑量，不但可用于輻射劑量分析，而且可以用于輻射設(shè)計(jì)分析。SPENVIS是由ESA開發(fā)的一個(gè)用戶界面友好的在線網(wǎng)絡(luò)程序，可以開展銀河宇宙射線、太陽高能粒子、地球輻射帶、磁場、空間等離子體、高層大氣、微流星體和空間碎片、光照等空間環(huán)境的分析。其RadiationSourcesandEffects模塊包括輻射源（俘獲帶電子和質(zhì)子、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線）、單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)、太陽電池?fù)p傷效應(yīng)等等。SpacecraftCharging模塊則可以對深層介質(zhì)帶電、航天器表面帶電、太陽陣和航天器結(jié)構(gòu)電勢、低軌道環(huán)境參數(shù)及航天器帶電數(shù)據(jù)設(shè)置等進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。NASCAP-2K是一個(gè)三維的航天器等離子體環(huán)境效應(yīng)模擬軟件，可以廣泛模擬各種等離子體現(xiàn)象。其具備的能力包括：定義航天器表面、幾何形狀、結(jié)構(gòu)；計(jì)算航天器表面與時(shí)間相關(guān)的電位；計(jì)算航天器的靜電電位，柔性邊界條件和空間電荷；產(chǎn)生并追蹤電子和離子，計(jì)算表面和體電流與電荷密度；表面電位、空間電位、粒子徑跡、時(shí)間相關(guān)電位與電流的可視化。DICTAT是用于衛(wèi)星內(nèi)帶電效應(yīng)仿真分析的軟件，其建立了平面或柱體簡單幾何體結(jié)構(gòu)的一維模型，采用FLUMIC的惡劣電子環(huán)境模型，利用解析方程描述電子在屏蔽物上的運(yùn)動(dòng)和沉積。介質(zhì)體最大電場根據(jù)歐姆定律獲得。最終，將程序代碼計(jì)算得到的最大電場強(qiáng)度和材料擊穿閾值進(jìn)行比較來判定結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生放電。如果最大電場強(qiáng)度超過材料的擊穿閾值，那么該程序?qū)⒔ㄗh修改航天器的防護(hù)層和厚度，直至達(dá)到材料的安全閾值為止。SAVANT是由NASA格林研究中心開發(fā)的基于位移損傷劑量模型的太陽電池陣驗(yàn)證分析工具，可以方便地評估太陽電池陣在軌壽命末期的性能，對于不同太陽電池工藝的地面模擬試驗(yàn)的開發(fā)和設(shè)計(jì)也有著重要的指導(dǎo)意義。SAVANT軟件不但可以對單結(jié)太陽電池進(jìn)行性能退化模擬分析，而且能夠?qū)Χ嘟Y(jié)太陽電池和薄膜太陽電池的性能退化進(jìn)行預(yù)示。我國在空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值仿真領(lǐng)域也取得了一定的成績，但與歐美航天強(qiáng)國相比，不論在輻射環(huán)境模型，還是在核心算法上，均存在著一定的差距，在型號工程的普及使用或商業(yè)化方面還需進(jìn)一步努力。
1.8抗輻射加固技術(shù)針對航天器在軌的惡劣輻射環(huán)境，航天器材料、元器件、分系統(tǒng)等往往不能滿足航天器在軌壽命期間的抗輻射要求。因此，需要對其進(jìn)行抗輻射加固。通常，抗輻射加固一般針對元器件和電子線路等，從硬件、軟件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度進(jìn)行，而很少針對航天器材料開展工作。單粒子效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計(jì)主要通過選用對單粒子效應(yīng)敏感度低的器件，在電路防護(hù)設(shè)計(jì)方面采用硬件看門狗、冗余設(shè)計(jì)和降額設(shè)計(jì)，對將操作系統(tǒng)內(nèi)核和與有效載荷安全以及飛行成敗有關(guān)的程序存放在ROM區(qū)，采用對特定工作信號進(jìn)行監(jiān)視的軟件“看門狗”，以及EDAC技術(shù)、三模冗余等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?？倓┝啃?yīng)抗輻射加固設(shè)計(jì)主要通過加強(qiáng)電子元器件和材料的選用、給予電子元器件和材料一定的設(shè)計(jì)余量、加強(qiáng)電子元器件的總劑量局部屏蔽防護(hù)以及對航天器內(nèi)部的設(shè)備布局進(jìn)行抗輻射優(yōu)化設(shè)計(jì)等措施來實(shí)現(xiàn)。表面充放電效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計(jì)主要通過嚴(yán)格控制航天器表面材料的選擇與應(yīng)用、加強(qiáng)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制關(guān)鍵材料及材料到結(jié)構(gòu)地的電阻、充分利用濾波技術(shù)以及加強(qiáng)污染控制等措施來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)帶電效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計(jì)主要通過選用合適的星內(nèi)介質(zhì)材料、加強(qiáng)內(nèi)帶電效應(yīng)的屏蔽設(shè)計(jì)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)地的設(shè)計(jì)等來實(shí)現(xiàn)。這有賴于對內(nèi)帶電效應(yīng)的機(jī)理、試驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)進(jìn)行深入研究。位移損傷效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計(jì)則通過加強(qiáng)抗輻射光電材料的選用與研制、對光電材料的位移損傷性能給予充分考慮并留有設(shè)計(jì)余量、加強(qiáng)位移損傷效應(yīng)評估和開展輻射損傷修復(fù)技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)。雖然抗輻射加固技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了一系列重要成果，并在型號中得到了應(yīng)用，但在抗單粒子效應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)，光電器件（尤其是CCD等器件）抗位移損傷效應(yīng)加固技術(shù)，內(nèi)帶電效應(yīng)的工程分析與評估、模擬試驗(yàn)與測量技術(shù)，以及人工核輻射與激光輻射在軌加固技術(shù)方面仍需加強(qiáng)研究。
2發(fā)展趨勢
2.1空間輻射環(huán)境及模型空間輻射環(huán)境及模型的研究，對航天器的設(shè)計(jì)、防護(hù)及在軌故障的分析具有非常重要的意義。現(xiàn)有空間輻射環(huán)境模型具有較高的不確定性，因此，需要在以下方面開展工作：1）開發(fā)動(dòng)態(tài)輻射環(huán)境模型。目前使用的輻射環(huán)境主要是長期平均的靜態(tài)輻射環(huán)境模型，需要進(jìn)一步開發(fā)能夠反映太陽活動(dòng)影響、地磁擾動(dòng)和長期地磁漂移的動(dòng)態(tài)環(huán)境模型。2）開發(fā)各向異性空間輻射環(huán)境模型。對于在軌航天器尤其是高軌道航天器及其內(nèi)部環(huán)境，各向同性模型并不能真實(shí)反映其輻射效應(yīng)，有必要開發(fā)具有工程應(yīng)用性的各向異性空間輻射環(huán)境模型。3）開發(fā)更加準(zhǔn)確的空間輻射環(huán)境模型。世界各國開發(fā)的空間輻射環(huán)境模型存在較大差異，尤其是在低能能譜段，需要開發(fā)更加準(zhǔn)確的空間輻射環(huán)境模型，提供低能譜段的數(shù)據(jù)，并提高置信度。
2.2空間輻射效應(yīng)及機(jī)理研究在空間輻射效應(yīng)及機(jī)理的研究方面，以下兩個(gè)方向需要重點(diǎn)關(guān)注：1）開展不同的空間輻射環(huán)境要素或地面模擬源對航天器材料與器件性能退化微觀機(jī)制的異同性研究，并進(jìn)一步完善空間輻射環(huán)境效應(yīng)退化模型和試驗(yàn)方法。2）航天器在軌環(huán)境是多種因素并存的環(huán)境，正確開展航天器敏感材料和器件的空間輻射效應(yīng)評價(jià)就要關(guān)注多種因素對航天器的協(xié)合效應(yīng)。3.3空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)目前，世界各航天大國均非常重視空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定工作。其中，對空間輻射環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制定與修訂工作仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，主要包含以下幾個(gè)方面：一是制修訂和完善空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。在現(xiàn)有空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對科學(xué)研究和工程應(yīng)用，制修訂更加完備和精確的空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。二是完善空間輻射效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。1）建立質(zhì)子單粒子效應(yīng)和脈沖激光單粒子效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；2）針對利用60Co來代替高能粒子開展總劑量效應(yīng)可能存在過試驗(yàn)的問題，建立高能帶電粒子的總劑量效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；3）建立表面充放電效應(yīng)的國際通用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，開展航天器材料、器件與充放電效應(yīng)相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)的驗(yàn)證和研究；4）建立內(nèi)帶電效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；5）建立光電器件的位移損傷效應(yīng)通用的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范；6）建立普適的航天器空間材料紫外輻射效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是10～115nm波段，其試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步探討。
2.4空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法空間輻射效應(yīng)試驗(yàn)方法是開展地面模擬試驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)。未來需要在以下幾個(gè)方面開展工作：1）在材料性能退化評價(jià)方面，開展能譜等效法和金屬薄膜散射法的試驗(yàn)方法及其有效性的研究；2）開展10～115nm波段紫外輻射效應(yīng)的試驗(yàn)方法研究，同時(shí)，加強(qiáng)溫度和加速因子等試驗(yàn)參數(shù)的探討；3）加強(qiáng)質(zhì)子和脈沖激光單粒子效應(yīng)的試驗(yàn)方法及其等效性研究；4）研究高能帶電粒子、X射線總劑量效應(yīng)試驗(yàn)方法，以及鈷源總劑量效應(yīng)試驗(yàn)的等效性；5）開展空間多因素環(huán)境協(xié)合效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法研究。
2.5空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備未來研發(fā)空間環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)裝置應(yīng)該遵循以下幾條規(guī)則：1）包括的環(huán)境及效應(yīng)要素全。在一個(gè)或多個(gè)組合試驗(yàn)腔中集成電子、質(zhì)子、近紫外、真空紫外、原子氧、空間碎片和微流星體、污染源等，從而可開展空間多因素環(huán)境的協(xié)同效應(yīng)研究。2）設(shè)計(jì)性能指標(biāo)可靠合理。既能滿足航天器材料與器件的性能退化評價(jià)，又避免不必要的高指標(biāo)帶來的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。3）監(jiān)測手段全，布局合理。由于地面模擬空間環(huán)境存在一定的面積均勻性問題，因此，需要對監(jiān)測手段進(jìn)行合理布局，同時(shí)要盡可能多渠道進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)該具備四極質(zhì)譜儀、石英晶體微量天平、法拉第杯、真空計(jì)、溫度控制計(jì)、紫外輻照度計(jì)、速度干涉儀等。4）充分考慮原位測試的必要性。由于異位測試帶來回復(fù)效應(yīng)的問題，因此，不論是宏觀性能如光學(xué)性能和電學(xué)性能需要進(jìn)行原位測試，而且其微觀性能如成分、結(jié)構(gòu)、缺陷、形貌等也需要進(jìn)行原位測試，可以配備紫外/可見/紅外分光光度計(jì)、SEM、表面電阻率測量裝置、AES/XPS等。如果需要對試件的性能退化機(jī)理作進(jìn)一步深入分析，可以配備電子順磁共振波譜分析設(shè)備、光致熒光光譜分析設(shè)備、紅外光譜設(shè)備等。低地球軌道環(huán)境及效應(yīng)模擬腔見圖5。
2.6空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)未來，航天器空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)主要朝著以下方向發(fā)展：1）空間環(huán)境與效應(yīng)飛行試驗(yàn)平臺向著公用型、集成化、多功能等方向發(fā)展。要求飛行試驗(yàn)裝置體積小、重量輕，能夠?qū)崿F(xiàn)在任何衛(wèi)星平臺上安放，長壽命、高可靠，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種輻射效應(yīng)的探測或監(jiān)測。2）實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境探測及環(huán)境效應(yīng)檢測的同時(shí)性。只有這樣，才能更加準(zhǔn)確地分析空間環(huán)境效應(yīng)與空間環(huán)境之間的關(guān)系，為長期的性能演化分析提供可靠支持。3）重視空間輻射效應(yīng)的原位測試。在空間輻射環(huán)境作用后，很多航天器材料或器件的性能存在明顯的回復(fù)效應(yīng)。因此，實(shí)現(xiàn)在軌性能原位測試就顯得非常有必要。
2.7空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬經(jīng)過多年的努力，世界各國開發(fā)了一系列空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的數(shù)值仿真軟件，但仍待進(jìn)一步完善和提高。未來，空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬將向以下方向發(fā)展：1）涵蓋的空間輻射環(huán)境要素和空間輻射效應(yīng)要素全。未來的數(shù)值模擬平臺應(yīng)該能夠涵蓋所有的空間輻射環(huán)境和環(huán)境模型，并能夠?qū)崿F(xiàn)所有的空間輻射效應(yīng)數(shù)值模擬分析。在同一數(shù)值仿真平臺中，既包含所有的空間輻射環(huán)境要素，如地球輻射帶、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線、X射線、中子、太陽電磁輻射等，又能實(shí)現(xiàn)所有的輻射效應(yīng)，如不同類型的單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)、表面充放電效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)、太陽電磁輻射效應(yīng)等。2）具有較高的模塊化、可視化和便捷的可編輯功能。未來的空間輻射環(huán)境與效應(yīng)數(shù)值模擬平臺中，空間輻射環(huán)境、空間輻射效應(yīng)、航天器三維結(jié)構(gòu)、輸入輸出應(yīng)該做到模塊化，而且能夠?qū)崿F(xiàn)互相調(diào)用；其數(shù)值模擬結(jié)果能夠?qū)崟r(shí)可視化輸出；關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)或航天器結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠比較方便地編輯。
2.8抗輻射加固技術(shù)世界各航天大國均非常重視航天器抗輻射加固設(shè)計(jì)工作，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）將抗輻射加固納入到航天器研制的全流程中。從材料的設(shè)計(jì)與制備、選用與驗(yàn)證，航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布局、在軌故障分析與處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，都要充分考慮抗輻射加固的重要性。2）加強(qiáng)新材料、新器件的抗輻射加固工作。新型高性能、高集成度電子元器件或材料往往具有較高的輻射敏感度，容易發(fā)生單粒子效應(yīng)等，需要加強(qiáng)其抗輻射加固工作。3）加強(qiáng)位移損傷效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)的抗輻射加固研究。相較于單粒子效應(yīng)和總劑量效應(yīng)等，位移損傷和內(nèi)帶電效應(yīng)逐漸成為航天器在軌輻射損傷的重要效應(yīng)，因此亟需加強(qiáng)此二種效應(yīng)的抗輻射加固研究。4）開展人工輻射環(huán)境的抗輻射加固技術(shù)研究。包括航天器敏感材料或器件對空間核爆炸、激光等的抗輻射加固技術(shù)研究。5）加強(qiáng)抗輻射加固的效果驗(yàn)證與量化評估技術(shù)研究。有些材料或器件的抗輻射加固可以進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，而有些無法開展具體的試驗(yàn)評價(jià)工作，需要進(jìn)一步探討其效果驗(yàn)證與量化評估方法。
3結(jié)束語